供應(yīng)618一勝百模具鋼618塑膠模具鋼(不同熱沖壓模具鋼的性能比較)
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3、模具鋼棒鍛件
供應(yīng)618一勝百模具鋼618塑膠模具鋼
關(guān)鍵字:618,618模具鋼,618鋼板,618鋼棒,618鋼卷,模具鋼618塑膠模具鋼。
模具鋼大致可分為(冷作模具鋼)、(熱作模具鋼)和(塑料模具鋼)3類,用于鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。
由于各種模具用途不同,工作條件復(fù)雜,因此對模具用鋼,按其所制造模具的工作條件,應(yīng)具有高的硬度、強度、耐磨性,足夠的韌性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。
由于這類用途不同,工作條件復(fù)雜,因此對模具用鋼的性能要求也不同。
不同熱沖壓模具鋼的性能比較
根據(jù)表1所列的化學(xué)成分,利用ThermoCalcS軟件和TCFe7數(shù)據(jù)庫進行熱力計算。
根據(jù)化學(xué)成分和熱處理條件,采用JMatPro9.0軟件模擬不同材料的性能。
熱處理的硬度結(jié)果采用洛氏硬度試驗(HRC)進行測定。
選擇代表性的熱處理條件用于力學(xué)和物理性能的表征。
熱導(dǎo)率的測定包括:密度(浮力法,膨脹計),比熱容(差示掃描量熱法)和溫度傳導(dǎo)率(激光閃光分析),均取決于溫度。
根據(jù)ASTMG65-15標(biāo)準(zhǔn),磨粒磨損試驗采用了干石英砂(GL23,粒度150-425μm)作為磨粒,試驗按照標(biāo)準(zhǔn)的A法進行,通過測定體積損失得到結(jié)果,借助ASTMG75-15裝置,試樣采用標(biāo)準(zhǔn)化泥漿(150gAl2O3,“F220”,晶粒尺寸45–75μm和150gH2O)進行試驗,產(chǎn)生了體積損失,并選擇性地計算SAR值(Miller試驗)。
此外,采用單邊薄帶拉拔試驗考察了摩擦和磨損行為。
首先薄板在外燃爐930℃的條件下進行奧氏體化,該試驗裝置有一種可移動加熱滑軌,從而使得在試驗過程中實現(xiàn)主動溫控。
利用液壓缸施加法向力和牽引力,利用摩擦夾片模擬模具并施加接觸壓力,有關(guān)試驗裝置的更多詳情可以參考Schwingenschlogl等人的研究。
作為工件材料,采用了AlSi鍍層的22MnB5鋼薄板(厚度1.5mm)。
后者施加了150gm-2作用力,從而產(chǎn)生了25μm的平均厚度。
薄帶拉拔試驗在恒定壓力5MPa和50mms-1的拉拔速度下進行。
而且考察了兩種不同的工件溫度(530℃和600℃)。
隨著溫度高于700℃,在模具表面出現(xiàn)了明顯的拉毛(galling),從而造成了薄帶的塑性變形。
因此,摩擦系數(shù)可能不再是一種可靠的測定方式。
在試驗過程中,接觸時間長,相對距離長和恒定高溫就會造成嚴(yán)重的拉毛現(xiàn)象。
不過,530℃和600℃的溫度條件似乎與成形過程相關(guān),這是因為馬氏體在425℃左右出現(xiàn),標(biāo)志著成形過程的實際極限。
薄帶拉拔試驗后模具表面采用高精度粗糙度測量儀(PerthometerMarSurfXR20)和共聚焦顯微鏡(NanoFocusμSurf)進行測定和觀察。
在合金開發(fā)上,Thermo-CalcS軟件計算熱力學(xué)平衡就是一種有效的工具。
將參比試樣SKD11的相圖與特殊模具鋼2999和1.2383進行比較。
考慮到特殊的C含量(表1),可以推斷,硬化溫度、奧氏體和未溶碳化物的顯微組織(SKD11和2999的富Mo碳化物M2C,2999的碳化物M6C以及1.2383的富V碳化物MC)都會阻止不理想的晶粒長大。
由于合金系統(tǒng)不同,在回火過程中,析出物經(jīng)過淬火,碳化物的類型就會發(fā)生變化。
因此,對于淬火后馬氏體基體的合金化元素含量,硬化溫度的奧氏體組分就可以提供相關(guān)信息。
由于合金化系統(tǒng)不同,1.2383呈現(xiàn)出最低的合金化元素含量,這有利于物理性能。
在回火過程中,甚至在碳化物析出后,隨著Cr、Mo、V和C等碳化物形成元素從基體中耗盡,而保留了Ni和Mn,這種差異應(yīng)該還會繼續(xù)保持。
實驗室合金的熱力學(xué)計算顯示,在奧氏體組分和碳化物形成元素的調(diào)節(jié)量方面,實驗室合金處于傳統(tǒng)熱作模具鋼和1.2383之間。
在硬化溫度時,它們的顯微組織由奧氏體和富V的MC碳化物組成。
采用JMatPro軟件,不同合金試樣的淬透性通過模擬Jominy試驗計算。
由于Cr和Mo的含量更高,傳統(tǒng)熱作模具鋼具備更優(yōu)秀的淬透性,而實驗室合金呈現(xiàn)出更高的淬火硬度,這歸因于C含量較高,而且與1.2383相比,硬度降幅更小。
所有合金都呈現(xiàn)出細微晶粒的馬氏體基體,但實驗室合金中,少量的大尺寸VC清晰可見,這是因為C含量更高,同時缺少ESR。
所有合金的二次硬化行為證實2999和實驗室合金的硬度高于參比試樣SKD11,這是因為C含量的增加。
1.2383的硬度更低,很可能是由于替代性合金元素的固溶強化作用更弱。
不過,由于回火碳化物的析出,特別是富V的碳化物會使得1.2383的硬度顯著增大,從而使得最大硬度值略微低于SKD11。
而且在較高的回火溫度下,硬度的下降不太明顯,這顯示出顯微組織的穩(wěn)定性很可能歸因于MC碳化物。
如前所述,為了進一步表征,選擇特殊的熱處理條件使硬度值達到52±2HRC。
此外,實驗室合金在低溫條件下回火,從而使得硬度為61±1HRC。
眾所周知,鋼材的熱導(dǎo)率在于電子、聲子和磁特性,而磁特性的影響最小,可以忽略不計。
因此,如果發(fā)生散射,可以借助電子、聲子控制熱導(dǎo)率。
不同熱處理溫度條件下合金的熱導(dǎo)率顯示,由于化學(xué)成分的變化,1.2383的硬度值高于傳統(tǒng)熱作模具鋼SKD11,而在整個溫度范圍內(nèi),2999的硬度水平變化不大。
620℃回火后1號和3號模具的熱導(dǎo)率略高于參比試樣,雖然不及1.2383,但遠高于SKD11。
低溫回火后,實驗室合金在室溫下的熱導(dǎo)率約為20WmK-1,而SKD11的室溫?zé)釋?dǎo)率更低一些。
這是因為高溫回火過程中產(chǎn)生了碳化物的析出,從馬氏體基體中消耗了合金化元素。
620℃時2號模具的熱導(dǎo)率較低,這是因為合金化元素的含量高于1號和3號模具(表1),不過,由于合金化元素含量低于參比試樣,因此,預(yù)期熱導(dǎo)率會更高,這需要深入的研究。
根據(jù)ASTMG65標(biāo)準(zhǔn)進行磨損試驗,在這種試驗裝置中,采用了尺寸較大的SiO2磨粒,其硬度約為1000HV,參比試樣SKD11的體積損失最大。
與之相反,2999、1.2383和620℃回火的實驗室合金則非常相似,抗磨粒磨損性顯著增大。
正如預(yù)期的一樣,較低的回火溫度產(chǎn)生較高硬度,進而減少了磨損的出現(xiàn),如1號模具所示,在研究的合金對象中體積損失最低。
根據(jù)ASTMG75標(biāo)準(zhǔn)進行磨損試驗,采用了含水泥漿,與ASTMG65相比,硬度更高(約2000HV),而且磨料Al2O3顆粒更細小,在兩種熱處理條件下,實驗室合金在這種試驗裝置中都表現(xiàn)出較高的抗磨粒磨損性,而2999、1.2383和SKD11的表現(xiàn)非常相似,體積損失顯著增加。
因此,這些結(jié)果證實,高硬度并非高耐磨性的唯一標(biāo)準(zhǔn),也需要考慮顯微組織(例如:碳化物的尺寸、類型和含量,以及磨料顆粒的的尺寸、類型和含量)因素。
不過,在細微顯微組織的情況下,并不能直接測定單相的性能。
圖1顯示的是,根據(jù)ASTMG75(a-d))和ASTMG65(e-f)等標(biāo)準(zhǔn)進行試驗后,不同模具鋼磨損表面的SEM圖像。
正如預(yù)期的一樣,在ASTMG65標(biāo)準(zhǔn)的情況下,更大的磨??梢援a(chǎn)生更寬的溝槽。
而且借助EDS光譜可以確認(rèn)碳化物析出的差異。
雖然SKD11(圖1(a),(e))主要含有富Mo的M2C碳化物(硬度約為1800HV),而2999圖1(b)的顯微組織則顯示出富Mo的M6C碳化物(硬度約為1500HV),在1.2383和實驗室合金圖1((c),(f)和(d))中主要出現(xiàn)了富V的MC碳化物,其硬度可顯著增大至3000HV。
在任何情況下,大多數(shù)碳化物都明顯小于磨料顆粒。
因此,在粘著磨損的情況下,碳化物的個體硬度顯得不太重要,因為碳化物會完全處于犁溝狀態(tài)。
不過,本研究中,所有磨損試驗都采用了疏松顆粒,因此,單相的性能(如碳化物的尺寸、分布和硬度以及馬氏體基體的硬度)對于抗磨粒磨損性都會造成一定影響。
舉例來說,如果基體的硬度較高,同時具備足量細微彌散的小尺寸碳化物(這也意味著“自由”基體與碳化物之間的距離較短),那么就可以有效對抗較大尺寸顆粒的磨損。
通常來說,由于碳含量較高,以及MC碳化物(尺寸甚至更為粗大)細微彌散,通過增大馬氏體基體的硬度,就可以改善實驗室合金的耐磨性。
根據(jù)ASTMG75標(biāo)準(zhǔn)進行試驗,2999的M6C碳化物比Al2O3更軟一些,因此,盡管含量較高,卻并不具備耐磨性(圖1(b))。
與之相反,SKD11M2C的硬度略低于磨粒,而1.2383的MC則更硬一些。
根據(jù)這種趨勢,與1.2383相比,SKD11的碳化物似乎更為粗大。
而且如前所述,由于固溶強化作用,SKD11的馬氏體基體的硬度應(yīng)該更高。
因此,SKD11質(zhì)量損失小于1.2383。
不過,在ASTMG75的情況下,SKD11、2999和1.2383之間的差異相對較小。
與之相反,ASTMG65標(biāo)準(zhǔn)進行試驗時,含有尺寸更大,但更軟的磨料SiO2顆粒,盡管尺寸不同,所有碳化物都會產(chǎn)生耐磨性。
不過,SKD11中出現(xiàn)了脆性斷裂,并由磨料顆粒產(chǎn)生了壓痕(圖1(e)),從而使得質(zhì)量損失更大,從而降低了耐磨性。
模具鋼棒鍛件
土耳其槍械制造商Canik多年來推出的TP9系列手槍,憑借聚合物套筒座,擊針平移設(shè)計,以及豐富的配件,合理的價格,成功占領(lǐng)歐美民用市場。
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此次針對TP9系列的測試,專門選擇了這兩款手槍具有代表性的型號SFxMod.2和“精英戰(zhàn)斗”。
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