DC53是(shì)日本大同特殊鋼對SKD11進行改良的新型冷作模具鋼,其技術規範載於日本工(gōng)業標準(JIS)G4404。它克服了(le)SKD11高溫回火硬度和韌性不足的弱點,將在通用(yòng)及精密(mì)模具領(lǐng)域全麵取代SKD11的高強韌性通用冷作模具鋼。在熱處理適(shì)當的情況下強(qiáng)度(dù)、韌性都很優秀,高溫(wēn)回火硬度可達到62~63HRC。
DC53的韌性在冷作模(mó)具鋼中(zhōng)較為突出,用DC53製造的工具很少出現(xiàn)裂紋(wén)和開裂(liè),大大提高了使用壽命。線切割加工後的殘餘(yú)應力,經高溫回火減少了殘餘應力。因此(cǐ),大型模具和要(yào)求精密之模(mó)具(jù)在線切割加工後的裂紋和變形得到抑(yì)製(zhì)。
實用特性:
在線切割加(jiā)工上之優點
DC53用途(tú):
衝裁模具、冷作成型模具、冷拉模具
成型軋輥、衝(chōng)頭
精密衝壓模。
線(xiàn)切割加(jiā)工的精密衝裁模及各種用(yòng)途衝(chōng)壓模。
難加工材料的塑性變形用工具。
冷鍛、深拉和(hé)搓絲用模。
其他
高速衝裁衝頭、不鏽(xiù)鋼(gāng)板衝頭。
出廠狀態:HB255
DC53化(huà)學成分(fèn)
碳 C:1.00 矽Si:0.91 錳 Mn:0.32 鉻Cr:8.00 鉬Mo:2.00 釩V:0.28
基本性能
DC53常規熱處理條件下,殘餘奧(ào)氏體(tǐ)幾乎全部分解,一般可省略深冷處理,在較強硬度下仍可保(bǎo)持較高的韌性。
實驗設計
一DC53經1040℃淬火和520~530℃高溫回火後,硬度HRC可達62~63,是目前常用的冷作模具鋼中最高的,且切削性、磨削性較好,電加工變質層殘餘應力小,殘餘奧氏體極少,碳化物細小並分布均勻。因模(mó)具受力情況(kuàng)較複雜,有(yǒu)些模具(jù)工作零(líng)件需具備一些(xiē)特(tè)殊的力學性能,若按標準的熱處理工藝往往無法達到理想的工作性能要求,需通過熱處(chù)理對硬度、韌性和耐磨性等基本特性作適當調整,以達到模具(jù)最佳工作狀態.淬火溫度和回火溫度則是熱處理的主要工藝(yì)參數,本文著重研究DC53的回火特(tè)性。
二實驗中,對DC53熱處理規範略作一些變化,適當調整了(le)淬(cuì)火溫度,回火溫度(dù)取6檔,即100℃ ,200℃ ,300℃ ,400℃ ,500℃ ,600℃。100℃回火選用101-2型幹燥箱進(jìn)行加熱,其餘采用SX-25-12型箱式電阻爐(lú)加熱,每個回火溫度取兩個試樣。
硬度測試選用金屬洛氏硬度試驗,在常溫下進行,采用HBRVU-187.5型布洛維光學硬度計。衝擊試驗采用10mm×10mm×55mm無缺口試樣,在JB30B衝擊(jī)試驗機上進(jìn)行,衝擊能量為0.3 KN.m或0.15 KN.m。
結果分析(xī)
硬度值
對(duì)每個試樣各(gè)取3個不同(tóng)位(wèi)置點(diǎn)測硬度,得出各回火溫度下的硬度值,綜合各(gè)試樣的硬度值,DC53在100~500℃回火時(shí),硬度(dù)值變(biàn)化並不大;在400℃中溫回火時硬度略高(gāo),標準熱處理(lǐ)回火後的硬度(dù)峰值一(yī)般(bān)在520℃左右;在600℃ 高溫回火後,硬度大幅下降,平均HRC硬度值僅為52.4,故回火溫度不宜太高。
衝擊韌性
回火後,磨去試樣表麵的(de)氧化脫碳層,測出不同回火溫度下各(gè)試樣的衝擊值,綜合各試樣的衝擊值,DC53在200℃回火時(shí),平均衝(chōng)擊值達到60 J/cm2以上.在500℃回火時,衝擊韌性較差,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,達不(bú)到使用要求.
實驗結果表明,DC53總體回火穩定性較(jiào)好,在一定回火溫度範圍內,硬度和衝擊值變化(huà)不大;在400~500℃回火時(shí)韌性大幅度下降,出現回火脆(cuì)性現象(xiàng);在600℃回火時,試樣的韌性很高,衝擊值(zhí)達到85 J/cm2,但硬度大幅下降.在生產中,對於一(yī)些(xiē)硬度、耐磨性要求不太高而韌性要求較高的冷作模具可采用高溫回(huí)火;對硬度要求較高,同時又要具有(yǒu)較高韌性的冷作模具,宜采用200℃左右的(de)低溫回(huí)火(huǒ).其他回(huí)火溫度下(xià)的硬(yìng)度和衝(chōng)擊值可采用合適的計算(suàn)方法(如插值法、函數逼近等)預測(cè),再用實驗驗證.淬火態試樣中碳化物呈斷續細帶狀分布,200℃回火後碳化物(wù)呈均勻分布,且組織內幾乎不存在大塊(kuài)狀(zhuàng)碳(tàn)化物,故(gù)韌性較好.從(cóng)斷口形貌看,200℃回火組織斷口的解理台階遠少於淬火態試樣,5000倍金相中的斷口有一些小而淺的韌窩(wō),顯示其有(yǒu)一定的韌(rèn)性.回火後,殘餘奧氏體轉(zhuǎn)變較充分,碳化物細小並分布均勻,使(shǐ)韌性增加.
結論
⒈適當調整淬火溫度後,DC53在200℃回火時硬度和衝擊韌性都較高(gāo);在400~500℃ 回火時硬度較高,韌性大幅度下降;在600℃ 回火時衝擊韌性很高,硬度顯(xiǎn)著下降.
⒉形狀複雜的精密衝模、修整模、冷軋輥輪等工模具宜采用低溫回火工藝,以使模具工作零件獲得高硬(yìng)度、高韌性、耐(nài)磨性好、強度高,可有效延長模具壽命,防止過度磨損、變形、開裂等早期失效現象.
⒊受衝擊載荷較大的複雜模具可采用低淬高回(huí)工藝,以得到較高的衝擊韌性,防止模具產生脆(cuì)性斷裂現象
主要(yào)特性
(1)被切削性,被研磨性良好。 被切削性,被研磨性皆比SKD11優秀,所以加工工(gōng)具壽命(mìng)較長,加工工時數較省。
(2)在熱處理上之優點 淬(cuì)火(huǒ)硬化能(néng)比SKD11高,所以可(kě)改善真空熱處理時硬度不足之缺陷。
(3)在線(xiàn)切割加工上之優點 藉高溫回(huí)火可減輕殘留應力及消除殘留(liú)沃斯田鐵,能防止線(xiàn)切割加工產生龜裂、變形之困擾。
(4)在表麵硬化處理上之優點 表麵硬化處(chù)理(lǐ)後(hòu)表(biǎo)麵硬度比SKD11高,因此(cǐ)可提高模(mó)具性能。
(5)在修補焊(hàn)接作業上之優點 由於預熱(rè)及後熱溫(wēn)度均(jun1)比SKD11低,所以修補焊(hàn)接作業(yè)較簡便。 特點:通用冷作模具(jù)鋼,高硬度(dù),高韌性DC53模具鋼
DC53力學性能
硬度 :退火,255~210HB,淬火,≥62HRC
DC53主要用途
高溫回火後(hòu)可(kě)達HRC63,有利於線切割加工的精密衝裁(cái)模及各種用途(tú)衝壓模 。
難加(jiā)工材料(liào)的塑性變形用工具 。
冷鍛、深拉和搓絲用模 。
高速衝裁衝頭、不鏽鋼板衝頭
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