S136與國產(chǎn)鉻13型模具鋼的性能對(duì)比
S136是ASSAB不銹鋼概念的鋼種之一。國產(chǎn)鉻13型模具鋼包括1Cr13鋼、2Cr13、3Cr13鋼和4Cr13鋼,均屬于馬氏體型不銹鋼。不銹鋼概念是為了適應(yīng)快速變化的塑料模具產(chǎn)業(yè)研發(fā)并不斷擴(kuò)充的不銹鋼系列。眾所周知的問題:模具銹蝕,表面需要反復(fù)拋光,不得不重新鉆削冷卻水道,部件銹合。單獨(dú)或配套選用合適的不銹鋼種,可生產(chǎn)不同應(yīng)用領(lǐng)域中的高質(zhì)量模具,盡量減少上述問題的發(fā)生。
S136的特性、化學(xué)成分、熱處理工藝及應(yīng)用
S136模具鋼是ASSAB研發(fā)生產(chǎn)的高品質(zhì)耐腐蝕、耐磨損、超鏡面塑料模具鋼,采用了電渣重熔(ESR)工藝,具有耐蝕、耐磨及良好的加工性能,可以獲得很好的拋光表面質(zhì)量,制作的模具可長(zhǎng)期保持其加工表面質(zhì)量, 降低了模具維護(hù)成本。
⒈S136的特性
S136為**不銹模具鋼,其具備以下的特性:
⑴、優(yōu)良的耐腐蝕性;優(yōu)異的拋光性;優(yōu)良的耐磨性能;良好的機(jī)加工性能;熱處理尺寸穩(wěn)定性。
⑵、綜合上述優(yōu)點(diǎn),使得該鋼種具有**的生產(chǎn)特性。由于其優(yōu)良的耐腐蝕性,在塑膠模具中優(yōu)勢(shì)明顯。
⑶、低的維護(hù)成本
模具經(jīng)過長(zhǎng)期服役后,型腔表面仍然維持原始狀態(tài)。模具在潮濕的環(huán)境下存放或使用時(shí),不需要特別的保護(hù)。
⑷、低的生產(chǎn)成本
由于模具冷卻水水道較少受腐蝕的影響(不象普通模具鋼),熱傳導(dǎo)特性、冷卻效率在模具整個(gè)服役周期中均保持穩(wěn)定,確保了模具始終如一的循環(huán)時(shí)間。
上述優(yōu)勢(shì)結(jié)合S136的高耐磨性,提供低維護(hù)成本和高壽命的模具,達(dá)到*佳的經(jīng)濟(jì)效益。
⒉S136的化學(xué)成分
化學(xué)成分(%) C Si Mn Cr V 0.38 0.90 0.50 13.60 0.30
標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照 AISI 420 modified,WNr. 1.2083 ESR,JIS SUS 420J2
出廠狀態(tài) 軟性退火至硬度200HB
⒊S136的熱處理工藝流程
⑴、S136軟化退火
在保護(hù)狀態(tài)下,加熱至890℃均溫后,于爐中以每小時(shí)20℃冷卻至850℃,再以每小時(shí)10℃冷卻至700℃接著再置于空氣中冷卻。
⑵、S136去應(yīng)力退火
粗加工后,必須加熱至650℃均溫2小時(shí)后,緩慢冷卻至500℃,然后置于空氣中冷卻。
⑶、S136淬火
預(yù)熱溫度6 0 0 – 8 5 0℃。奧氏體化溫度:1020-1050℃,通常采用1020-1030℃。
溫度℃ 保溫時(shí)間 退火前硬度 1020 30分鐘 56±2HRC 1050 30分鐘 57±2HRC
保溫時(shí)間=當(dāng)鋼材的表面及中心達(dá)到一致的淬火溫度后開始計(jì)時(shí);
在奧氏體化過程中要加以保護(hù)避免脫碳及氧化發(fā)生。
⑷、S136淬火介質(zhì)
⑴、足夠正壓的真空氣冷;
⑵、高速氣體/循環(huán)氣氛;
⑶、流態(tài)爐或鹽浴爐250-550℃分級(jí)淬火后在空氣中風(fēng)冷;
⑷、溫油,大約80℃。
為使模具達(dá)到*適當(dāng)?shù)奶匦裕谀>叩淖冃纬潭瓤山邮艿臈l件下,冷速越快越好。于真空爐中熱處理時(shí)推薦使用4-5bar的氣壓。模具冷卻至50-70℃應(yīng)立即回火。
⑸、S136回火
參照S136的回火曲線圖,按所需硬度值選擇回火溫度,回火至少兩次,每次回火后,必須冷卻到室溫,*低的回火溫度為250℃。
作為例外,當(dāng)模具較小且形狀簡(jiǎn)單時(shí),同時(shí)要求52-54HRC的硬度,可選用*低180℃的回火溫度。
注:以上的曲線數(shù)據(jù)只適宜小型模具。淬火回火后模具可達(dá)的硬度要視模具的尺寸。
建議250℃回火以求韌性、硬度及抗腐蝕性的*佳組合。
應(yīng)避免選用過高的奧氏體化溫度與過低的回火溫度<250℃的組合,避免模具產(chǎn)生太大的應(yīng)力。
⑹、S136熱處理尺寸變化
淬火及回火時(shí)的尺寸的改變?nèi)Q于熱處理過程中所采用溫度、設(shè)備及淬冷介質(zhì)。
模具的尺寸與幾何形狀也同樣重要。模具在加工時(shí)應(yīng)預(yù)留加工量以彌補(bǔ)熱處理后的尺寸變形。如果在粗加工與半精加工之間進(jìn)行過應(yīng)力消除,建議預(yù)留0.15%作的加工余量。
淬火過程中尺寸變化
下表為一100×100×25mm試樣在理想狀態(tài)下淬火時(shí)的尺寸改變。
回火過程尺寸變化
注:淬火及回火過程總的尺寸變化為兩者之和。
⒋S136的應(yīng)用實(shí)例
S136與國產(chǎn)鉻13型模具鋼的性能對(duì)比
S136被推薦用于所有的模具,其特性更適合以下特殊使用需求:
⒈耐腐蝕/銹蝕
對(duì)有腐蝕性的PVC、醋酸鹽類等注塑原料或必須在潮濕的環(huán)境下工作存放的模具。
⒉耐磨損
注塑磨損性較大或有添加物的注塑原料(包含熱固性注塑模具)。S136推薦使用在長(zhǎng)壽命模具如一次性餐刀具、容器等。
⒊高表面質(zhì)量產(chǎn)品
⑴、S136是極高拋光要求的鏡面模具的*佳選擇。
⑵、生產(chǎn)光學(xué)產(chǎn)品,如照相機(jī)、太陽眼鏡鏡片、醫(yī)療器械例如注射器和分析藥瓶等。
⑶、S136特別適合制作衛(wèi)生**要求高的模具例如丙烯腈-苯乙烯共聚物制作透明塑料啤酒杯。
⑷、由于提供了“清潔空間”環(huán)境,模具無銹蝕,S136成為醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的滿意之選,擁有優(yōu)良拋光性能的純凈鋼種賦予醫(yī)療產(chǎn)品**的表面質(zhì)量。
⑸、聚碳酸酯制的摩托車**頭盔鏡片*初采用AISI 420制模,后由于高拋光要求改為S136。
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