10Ni3Mn2CuAlMo模具鋼性能分析
10Ni3Mn2CuAlMo鋼(gāng)為時效(xiào)硬化型塑料模具(jù)鋼,具有良好的表麵(miàn)加工性能、熱(rè)冷加工性(xìng)能、電加工性能和綜合力學性能。
⒈10Ni3Mn2CuAlMo鋼(gāng)的特性
⑴、10Ni3Mn2CuAlMo鋼中加入Ni、Mn元素主(zhǔ)要是用來提高鋼的淬透性,兼有形成金屬(shǔ)間化合物的作用。
⑵、10Ni3Mn2CuAlMo鋼中(zhōng)加入Mo元素(sù)主要是消(xiāo)除回火脆性,兼有細化晶粒、提高淬透性、改善鋼的回火穩定性和形成金(jīn)屬間化合物作用。
⑶、10Ni3Mn2CuAlMo鋼中加入Cr、Al元素主要是形成金屬間化合物。固溶加熱時,盡可能使所有(yǒu)合金元素都固溶於奧氏體中,極少量未溶的Mo元素(sù)的碳化物,則起到細化晶粒的作用。
⑷、10Ni3Mn2CuAlMo鋼冷卻時固溶(róng)的元素都存在於馬氏體與貝氏體組成的基體組(zǔ)織中(zhōng),起(qǐ)到固溶強化基體組織和改善基(jī)體組織穩定性作用。
⑸、10Ni3Mn2CuAlMo鋼時效時,Ni元素與Al、Mo元素形成的金屬間化合物(Ni3Al、Ni3Mo)從基體組織中(zhōng)析出,Cu、Al元素之間(jiān)形成的金屬間化(huà)合物(CuAl2)也從基體組織中析出,同時Fe、Mn、Mo三元素形成的合金滲碳體(Fe、Mn、Mo)3C也(yě)從基體組織中析出,析(xī)出的金(jīn)屬間化合物和合金滲碳體,均勻分布於基體組織之中,使鋼的硬度回升,極大地改善了鋼的強度、硬度與(yǔ)耐磨性。
⑹、10Ni3Mn2CuAlMo鋼在製造模具前,先(xiān)進行固溶處理,使合金元素盡可能全部固溶於(yú)奧氏體中。固溶冷卻後,獲得馬氏體與貝氏體兩相組織,熱處理變形小,硬度在30HRC左右,便於(yú)機械加工製(zhì)成模具。模具製成(chéng)後,經(jīng)時效處(chù)理,金屬間化合物析出,模具硬度回升到40~45HRC,可滿足塑(sù)料模具的(de)使用要求(qiú)。
⑺、10Ni3Mn2CuAlMo鋼製作的模具經拋光處(chù)理後,模具表麵可獲得鏡麵光潔度,具有潔淨抗腐蝕性能,表麵刻(kè)蝕圖案性能極佳。
⑻、為了(le)提高模具表麵的硬度與耐磨(mó)性,可在時效後再經氮化處或碳氮共滲處理,模具表麵硬度可達1000HV以上。
⒉10Ni3Mn2CuAlMo鋼主要化學成分
0.06%~0.20%C、≤0.35%Si、1.40%~1.70%Mn、2.80%~3.40%Ni、0.20%~0.50%Mo、0.80%~1.20%V、0.70%~1.05%Al、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊10Ni3Mn2CuAlMo鋼的熱處理工藝
10Ni3Mn2CuAlMo鋼相(xiàng)變點為:Ac1675℃、Ac3821℃、Ar1382℃、Ar3517℃、Ms270℃。
10Ni3Mn2CuAlMo鋼始鍛溫度1050~1100℃,終鍛溫度850℃,鍛造後空氣中冷卻。
10Ni3Mn2CuAlMo鋼常見的熱處(chù)理工藝
熱處理工(gōng)藝 工藝參數(shù) 硬度要求 工藝特點
不完全退火 加熱750~770℃,保溫2h,爐冷(lěng)至550℃,出爐空冷 改善組織,降低硬度(dù)
淬火(huǒ) 加熱(rè)840~900℃,保溫(wēn)3h,空冷 28~33HRC 加熱溫度高於Ac3821℃線,Mo、Ni、Al、Cu、Mn元素溶入奧氏(shì)體中,冷卻後(hòu)得到(dào)馬氏體+貝氏(shì)體組織,為時效析出做好(hǎo)組織準備
回火 加熱(rè)500~520℃,保溫4h,空(kōng)冷 40~43HRC 從馬氏(shì)體與貝氏體基體中析出金屬間(jiān)化合物,產生沉澱強化作用(yòng),獲得馬氏體+貝氏體+金屬間(jiān)化合物(wù)組織
⒋10Ni3Mn2CuAlMo鋼(gāng)的應用
10Ni3Mn2CuAlMo鋼是光學透明塑料製品的成型模(mó)具最為理想的模具材料,也適宜製造工程塑料模具。
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