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DC53模具钢的应用及其特点

发布时间:2021-08-05 10:16:31    浏览次数:

  

  DC53模具钢的应用及其特点

  

  DC53是对SKD11进行改进的新型冷作模具钢,其技术规格符合日本工业标准(JIS)G4404。它克服了SKD11在高温回火硬度和韧性方面的弱点,将在普通和精密模具领域完全取代SKD11。接下来,我们将介绍DC53模具钢的应用及其特点。

  

  DC53模具钢的应用

  

  1.冲压模具、冷成型模具和冷拉模具

  

  2.成型辊和冲头

  

  精密冲压模具

  

  WEDM精密冲裁模和各种用途的冲压模

  

  难加工材料塑性变形工具

  

  冷锻、拉深、滚压螺纹模具

  

  其他的

  

  高速冲裁冲头、不锈钢板冲头

  

  DC53模具钢的特性

  

  (1)良好的可加工性和可磨性。可加工性和可磨性优于SKD11,因此加工刀具的使用寿命更长,加工小时数更少。

  

  (2)热处理优势:淬火硬化能高于SKD11,可改善真空热处理硬度不足的缺陷。

  

  (3)在线切割的优势。通过高温回火,可以降低残余应力,消除残余沃斯田铁,防止线切割引起的开裂和变形。

  

  (4)表面硬化处理的优点表面硬化处理后的表面硬度高于SKD11,因此可以提高模具性能。

  

  (5)补焊操作的优点由于预热和后加热温度低于SKD11,补焊操作更简单。

  

  渗氮处理:渗氮处理后,工件表面获得致密的硬化层结构,显著提高了工件的耐磨性和耐腐蚀性。525℃气体渗氮后的表层硬度约为1250HV,570℃软渗氮后的表层硬度约为950HV。

  

  DC53模具钢DC53的基本性能是在SKD11(Crl2MoV)的基础上改进的冷加工模具钢。在常规热处理条件下,残余奥氏体几乎完全分解,因此一般可以省略深冷处理,在强硬度下仍能保持高韧性。

  

  实验设计一

  

  C53经1040℃淬火,520~530℃回火后,硬度HRC可达62~63,韧性是常用冷作模具钢中最高的Crl2MoV的两倍。而且C53具有良好的可加工性和可磨性,电加工改性层残余应力小,残余奥氏体很小,碳化物细小均匀分布。由于模具受力情况复杂,模具的一些工作部件需要具有一些特殊的机械性能。如果标准的热处理工艺往往达不到理想的工作性能要求,就需要通过热处理适当调整硬度、韧性、耐磨性等基本特性,以达到模具的最佳工作状态。淬火温度和回火温度是热处理的主要工艺参数。本文主要研究DC53的回火特性。

  

  实验设计二

  

  在实验中,对DC53的热处理规范进行了一些修改,并适当调整了淬火温度,将回火温度设定为100℃、200℃、300℃、400℃、500℃和600℃六个等级。100℃回火选用101-2烘箱,其余采用SX-25-12箱式电阻炉加热。每个回火温度取两个样品。

DC53模具钢的应用及其特点
  

  硬度试验选用金属的洛氏硬度试验,在常温下进行,采用HBRVU-187.5Blovi光学硬度计。JB30B冲击试验机冲击试验采用10mm×10mm×55mm缺口试样,冲击能量为0.3KN.m或0.15KN.m

  

  实验结果和分析

  

  1.硬度值:对每个样品取三个不同的点测量硬度,得到每个回火温度下的硬度值。DC53在100~500℃回火时,硬度值变化不大。400℃回火硬度略高,标准热处理回火后硬度峰值一般在520℃左右;600℃回火后硬度下降幅度较大,平均HRC硬度仅为52.4,回火温度不宜过高。

  

  ⒉冲击韧性回火后,去除试样表面的氧化脱碳层,并测量各试样在不同回火温度下的冲击值。根据各试样的综合冲击值,DC53在200℃回火时的平均冲击值在60J/cm2以上。500℃回火时,冲击韧性较差,表现出一定的高温回火脆性。600℃以上回火冲击韧性好,但硬度大幅度降低。400~500℃回火时,韧性大幅下降,出现回火脆性,600℃回火时,试样韧性很高,冲击值达到85J/cm2,但硬度大幅下降。在生产中,一些硬度和耐磨性低但韧性高的冷加工模具可以在高温下回火。高硬度、高韧性的冷加工模具应采用200℃左右的低温回火。其它回火温度下的硬度和冲击值可通过合适的计算方法(如插值和函数逼近等)预测。),然后通过实验验证。淬火试样中的碳化物呈断续薄带状分布,200℃回火后碳化物分布均匀,显微组织中几乎没有块状碳化物,韧性较好。显微组织断口在200℃时的解理台阶远小于淬火试样,在5000倍金相中时断口有一些小而浅的韧窝,表明其具有一定的韧性。回火后残余奥氏体充分转变,碳化物细小均匀分布,增加韧性。

  

  结论

  

  1.适当调整淬火温度后,200℃回火的DC53硬度和冲击韧性较高。400~500℃回火时,硬度较高,韧性大大降低;600℃回火时,冲击韧性很高,硬度显著降低。

  

  ⒉低温回火工艺,复杂形状的精密冲压模具、切边模具和冷轧辊轮,使模具工作部件获得高硬度、高韧性、良好的耐磨性和高强度,可有效延长模具使用寿命,防止过度磨损、变形和开裂等早期失效现象。

  

  3.冲击载荷大的复杂模具可采用低淬火高回复工艺,以获得较高的冲击韧性,防止模具脆性断裂。


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