10Ni3Mn2CuAlMo模具鋼(gāng)性能(néng)分析
10Ni3Mn2CuAlMo鋼為時效硬化型塑料模具鋼,具有良好的表麵加工性(xìng)能、熱冷加工性能(néng)、電加工性能和(hé)綜合力學性能。
⒈10Ni3Mn2CuAlMo鋼(gāng)的特性
⑴、10Ni3Mn2CuAlMo鋼中加入(rù)Ni、Mn元素主要(yào)是用來(lái)提高(gāo)鋼的淬透性,兼有(yǒu)形成金屬間化合物的作用。
⑵、10Ni3Mn2CuAlMo鋼中加入Mo元素主要是消(xiāo)除回火脆(cuì)性,兼有細化晶(jīng)粒、提(tí)高淬透性、改善鋼的回(huí)火(huǒ)穩定性和形成金屬間(jiān)化合物作用。
⑶、10Ni3Mn2CuAlMo鋼中(zhōng)加入Cr、Al元素主要是形成金屬間化合物。固溶加熱時,盡可能使所有合金元(yuán)素都固溶於奧氏體中,極少量未溶的Mo元素的碳化物,則起到細化晶粒(lì)的作用。
⑷、10Ni3Mn2CuAlMo鋼冷卻時固溶的元素都存在於馬氏體與貝氏體組成的基體組織(zhī)中,起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(gāng)時效時,Ni元素(sù)與Al、Mo元素形成(chéng)的金屬間化合物(Ni3Al、Ni3Mo)從基體組織中析出,Cu、Al元素之間(jiān)形成的金屬間化合物(CuAl2)也從基體組織中析出,同時Fe、Mn、Mo三元素形(xíng)成(chéng)的合金滲(shèn)碳體(Fe、Mn、Mo)3C也從基體組織中析出,析出的金屬間化合物和合金滲碳體,均勻分布於基體組織之中,使鋼(gāng)的硬度回(huí)升,極大地改善了鋼的強度、硬度與耐磨性。
⑹、10Ni3Mn2CuAlMo鋼在製造模具前,先(xiān)進行(háng)固溶處理,使合金元(yuán)素盡可能全部固溶於奧氏體中。固溶冷卻(què)後,獲得馬氏體與貝氏體兩相組織,熱處理(lǐ)變形小,硬度在30HRC左右,便(biàn)於機械加(jiā)工製成模具。模具製成後,經時效處理,金屬間化合物析出,模具硬(yìng)度回升(shēng)到40~45HRC,可滿足塑料模具的使用要求。
⑺、10Ni3Mn2CuAlMo鋼製(zhì)作的模具經拋光處理後,模具表麵(miàn)可獲(huò)得鏡麵光潔度,具有潔淨抗腐蝕(shí)性能,表麵刻蝕圖案(àn)性能極(jí)佳。
⑻、為了提高模(mó)具表麵的硬度與耐磨性(xìng),可在時效(xiào)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(yì)
10Ni3Mn2CuAlMo鋼(gāng)相變(biàn)點為:Ac1675℃、Ac3821℃、Ar1382℃、Ar3517℃、Ms270℃。
10Ni3Mn2CuAlMo鋼始鍛溫(wēn)度1050~1100℃,終(zhōng)鍛溫度850℃,鍛造後空氣(qì)中(zhōng)冷卻。
10Ni3Mn2CuAlMo鋼(gāng)常見的熱處理工藝
熱處理工藝 工藝(yì)參數 硬度要求 工(gōng)藝特點
不完全退火 加熱750~770℃,保溫2h,爐冷至550℃,出爐空冷(lěng) 改(gǎi)善組織,降低硬度(dù)
淬火 加(jiā)熱840~900℃,保溫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,冷卻後得到馬氏(shì)體+貝氏體組織,為(wéi)時效析(xī)出做好組織準(zhǔn)備
回火 加熱500~520℃,保溫4h,空冷 40~43HRC 從馬氏體與貝氏體基體中析出金屬間化合物,產生(shēng)沉澱強(qiáng)化作用(yòng),獲得馬氏體+貝氏體+金屬間化合物組織
⒋10Ni3Mn2CuAlMo鋼的應用
10Ni3Mn2CuAlMo鋼是光學透明塑料製品的成型模具最為理想的模具材料,也適宜製造工程塑料模(mó)具。
