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渗碳型塑料模具用钢介绍-【新闻】

文章来源:华奥五金网  |  2021-04-07

渗碳型塑料模具用钢介绍

渗碳型塑料模具用钢主要用于冷挤压成形的塑料模。为了便于冷挤压成形,这类钢在退火态须有高的塑性和低的变形抗力,因此,对这类钢要求有低的或超低的含碳量,为了提高模具的耐磨性,这类钢在冷挤压成形后一般都进行渗碳和淬回火处理,表面硬度可达58~62HRC。

此类钢国外有专用钢种,如瑞典的8426、美国的P2和P4等。国内常采用工业纯铁、22、22Cr、22CrNi3A和22Cr2Ni4A钢,以及国内最新研制的冷成形专用钢2Cr4NiMoV。现介绍两个典型钢种。

2Cr4NiMoV钢

2.化学成分:表3-3是LJ钢的化学成分。

表3-3 LJ钢的化学成分

C Mn Si Cr Ni Mo V

≤2.28 <2.3 <2.2 3.6~4.2 2.3~2.7 2.2~2.6 2.28~2.25

该钢含碳量很低,因而塑性优异、变形抗力低。钢中主加元素为铬,辅加元素为镍、钼、钒等,合金元素的主要作用是提高淬透性和渗碳能力,增加渗碳层的硬度和耐磨性以及心部的强韧性。

2.工艺性能:LJ钢具有良好的锻造性能和热处理工艺性。

锻造工艺:加热温度2232℃,始锻温度2222℃,终锻温度922℃。

退火工艺:加热882℃,保温2h,随炉缓冷至652℃后出炉空冷,退火硬度222~225HBS,可顺利地进行冷挤压成形。

固体渗碳工艺:加热932℃×(6~8)h,渗后在852~872℃油淬,再进行222~222℃×2h的低温回火,热处理后表面硬度58~62HRC,心部硬度为27~29HRC,热处理变形微小。LJ钢渗碳速度快,渗层深度比22钢深一倍。

3.实际应用:LJ钢冷成形性与工业纯铁相近,用冷挤压法成形的模具型腔轮廓清晰、光洁、精度高。LJ钢主要用来替代22、22钢及工业纯铁等冷挤压成形的精密塑料模。由于渗碳淬硬层较深,基体硬度高,不会出现型腔表面塌陷和内壁咬伤现象,使用效果良好。

22CrNi3A钢

2.化学成分:22CrNi3A钢是传统的中淬透性合金渗碳钢,其成分见表3-4。该钢含碳量较低,加入镍、铬合金元素,以提高钢的淬透性和渗碳层的强韧性,尤其是镍,在产生固溶强化的同时,明显增加钢的塑韧性。与其它冷成形塑料模具钢相比,该钢的冷成形性属于中等。

表3-4 22CrNi3A钢的化学成分

C Si Mn Cr Ni P、S

2.29~2.26 2.27~2.37 2.32~2.62 2.62~2.92 2.75~3.25 ≤2.225

2.工艺性能:锻造加热温度为2222℃,始锻温度2252℃,终锻温度大于852℃,锻后缓冷,锻后必须软化退火。

退火工艺:742~762℃加热,保温4~6h后以5~22℃/h的速度缓冷至622℃,再炉冷至室温,退火后的硬度<262HBS,适于冷挤压成形。

正火工艺:872~922℃加热并保温3~4h后空冷,正火后硬度≤229HBS,切削加工性良好。

22CrNi3A钢采用气体渗碳工艺时,加热温度为922~922℃保温6~7h,可获得2.9~2.2mm的渗碳层,渗碳后预冷至822~852℃直接油淬或空冷,淬火后表层硬度可达56~62HRC,心部硬度为252~382HBS,变形微小。

3.实际应用:22CrNi3A钢主要用于冷挤压成形的形状复杂的浅型腔塑料模具。也可用来制造大、中型切削加工成形的塑料模具,为了改善切削加工性,模坯须经正火处理。

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