DC53是日本大同特殊(shū)鋼對(duì)SKD11進行改良的新型(xíng)冷作模具鋼,其技術(shù)規範載於日本工業標準(JIS)G4404。它克服了SKD11高溫回(huí)火硬度和韌性不足的弱點,將在通用及精密模具領域全麵取代SKD11的高強韌性通用冷作模具鋼。
在熱處理適(shì)當的(de)情況下強度、韌性都很優秀,高溫回火硬度可達到62~63HRC。 DC53的韌性在冷作模具鋼中較為突出,用DC53製造的工具很少出現裂紋和開裂(liè),大大提高了使用壽(shòu)命。線切割加(jiā)工(gōng)後的殘餘應力,經(jīng)高溫回火減少(shǎo)了(le)殘餘應力。因此,大(dà)型(xíng)模具和要求精密之模具在線切(qiē)割加工後的裂紋和變形得(dé)到抑製。
實用特性:
在線切割加工上之優
DC53用途
1.衝(chōng)裁模具、冷作成型模具、冷拉模具
2.成型軋輥、衝頭(tóu)
●精密衝壓模 。
●線切割加工的精密(mì)衝裁模及各種用途衝壓模 。
●難加(jiā)工材料的塑性變形用工具 。
●冷鍛、深拉和(hé)搓絲用模 。
其(qí)他
●高速衝裁衝頭、不鏽鋼板衝頭 。
●出廠狀態:HB255
DC53化學成分
碳(tàn) C :1.00 矽 Si:0.91 錳 Mn:0.32 鉻(gè) Cr:8.00 鉬 Mo:2.00 釩 V:0.28 磷 p:0.007
DC53力學性能
硬度 :退火,255~210HB,淬火,≥62HRC
DC53主要特性
(1)被切削性,被研磨性良好。 被切削性(xìng),被研磨性皆比SKD11優秀,所以加工工具壽命較長,加工工時(shí)數較省。
(2)在熱處理上之優點 淬火硬(yìng)化能比SKD11高,所以可改善真空熱處理時硬度不足之缺陷。
(3)在線切割(gē)加(jiā)工上之優點 藉高溫(wēn)回火可減輕殘留應力及消除殘留沃斯田鐵,能防止線切割加工產生龜裂、變形之困擾。
(4)在(zài)表麵硬化處理上之(zhī)優點(diǎn) 表麵硬化處理(lǐ)後表麵硬(yìng)度比SKD11高,因此可提高模具性能。
(5)在修補焊接作業上之優點(diǎn) 由於預熱及後熱溫度均比SKD11低,所以修補焊(hàn)接作業較簡便。 特點:通用冷作模具鋼,高硬度(dù),高韌性DC53模具鋼
DC53基本性能
DC53常(cháng)規熱處理條(tiáo)件下,殘餘(yú)奧氏體幾乎(hū)全部分解,一般可省略深冷處理(lǐ),在較強(qiáng)硬度下仍可保持較高的韌性。
DC53實驗設計
DC53經1040℃ 淬火和520~530℃高溫回火(huǒ)後,硬度HRC可達62~63,是目前常用的冷作模具鋼中最高(gāo)的,且切削性、磨削性(xìng)較好,電加工變質層殘餘應力小,殘餘奧氏體極少,碳化物(wù)細小並分布均勻。
因模具受力情況較複雜,有些模具工(gōng)作零件需具(jù)備一些特殊的力學性能,若按標(biāo)準的熱(rè)處理(lǐ)工藝往往無法達到(dào)理想的工作性能(néng)要求(qiú),需通過(guò)熱處理對硬度、韌(rèn)性和耐磨性等基本特性作適當調整,以達到模具最(zuì)佳工作(zuò)狀態.淬火(huǒ)溫度(dù)和回火溫度則是熱處理的主要工(gōng)藝參數,本文著重研究DC53的回火特性。
實驗中,對DC53熱處理規範略作一些變化,適當調整了淬火溫度,回火溫度取6檔,即100℃ ,200℃ ,300℃ ,400℃ ,500℃ ,600℃。100℃回火選用101-2型幹燥箱進行加熱,其餘采用SX-25-12型箱式電阻爐加熱,每個回火溫度取兩個試樣(yàng)。
硬度測試選用金屬洛氏硬度試驗,在常溫下進(jìn)行,采用HBRVU-187.5型布洛維光學硬度計。
衝(chōng)擊試驗采用10mm×10mm×55mm無缺口試樣,在JB30B衝擊試驗機上進行,衝擊能量為0.3 KN.m或0.15 KN.m。
結果分(fèn)析
⒈硬度值
對每個試樣各(gè)取3個不同(tóng)位置點測硬度,得出各(gè)回火溫度下的硬度值,綜合(hé)各(gè)試樣的硬度值,DC53在(zài)100~500℃回火時,硬度值變(biàn)化並不大;在400℃中溫回火時硬度略高,標準熱處理回火(huǒ)後的硬度(dù)峰值(zhí)一般在520℃左右;在600℃ 高溫回火後,硬度大幅(fú)下降,平均HRC硬度值僅為52.4,故回火溫度不宜(yí)太高。
⒉衝(chōng)擊韌性(xìng)
回火後,磨去試樣表麵的氧化脫碳層,測出不同回火溫度下各試樣的衝擊值,綜合各試樣的衝擊(jī)值,DC53在200℃回火時,平均衝擊值達到60 J/cm2以上.在500℃回火時,衝(chōng)擊韌性較差,表現出一定的高溫回火性.600℃以上回火衝擊韌性很好,但硬度大為下降,達(dá)不到使用要求.
實驗結果表明,DC53總(zǒng)體回火穩定性較(jiào)好,在一定回火溫度範圍內,硬度和衝(chōng)擊值變化不大;在400~500℃回火時韌性(xìng)大幅度下降(jiàng),出現回火(huǒ)脆性現象(xiàng);在600℃回火(huǒ)時(shí),試樣的(de)韌性很高,衝擊值達到85 J/cm2,但硬度大幅下降.在生產中,對於一些硬度、耐(nài)磨性要求不太高而韌(rèn)性要求較(jiào)高的冷作模具可采用高溫回(huí)火;對硬度要求較高(gāo),同時又要(yào)具有較高韌性的(de)冷作模具,宜采用200℃左右的低溫回火.其(qí)他回火溫度下的硬度和衝擊值可采(cǎi)用合適(shì)的計算方法(fǎ)(如插值(zhí)法、函數逼近等)預(yù)測,再用實驗驗證.淬火態試(shì)樣中碳化物呈斷續細帶狀分布,200℃回火後碳化物呈均勻分布,且組織內幾(jǐ)乎不存在大塊狀碳化物,故韌性較好.從斷口形貌看,200℃回火組織斷口的解理台階遠少於淬火(huǒ)態試樣,5000倍金(jīn)相中的斷口有一些小而淺的韌窩,顯示其有一定的韌性.回火後,殘餘奧氏體轉變較充分,碳化(huà)物細小並分布均勻,使韌性增加.
結論
⒈適當調整淬火溫(wēn)度後,DC53在200℃回火時(shí)硬度和衝擊(jī)韌(rèn)性都較高(gāo);在400~500℃ 回火時硬度較高,韌性大幅(fú)度下(xià)降;在600℃ 回火時衝擊韌性很高,硬度顯著下降.
⒉形狀複(fù)雜的(de)精(jīng)密衝(chōng)模、修整模、冷軋輥輪等工模具宜采用低溫回火(huǒ)工藝,以使模具工作零(líng)件獲得高硬度、高韌性、耐磨性好、強度高,可有效延長模具壽命,防止過度磨損、變形、開裂等(děng)早期失效現象.
⒊受衝(chōng)擊載荷較大的複雜模具(jù)可采(cǎi)用低(dī)淬高回工藝,以得(dé)到較(jiào)高的衝擊韌性,防止(zhǐ)模具產生(shēng)脆性斷裂現象
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