DC53與Toolox44、XW-42、SKD11性能對比
來源:未知作者:-1發布時間:2016-03-09 10:44瀏覽量:次
------應用在五(wu)金(jin)沖壓(ya)成型模(mo)具
五金沖要模(mo)具對所(suo)用工具鋼的性能要求如下:
1. 耐(nai)磨性(xing);
2. 沖擊韌性(xing);
3. 抗(kang)壓強度;
4. 尺(chi)寸穩定性(xing);
5. 表面(mian)硬度(du);
國內常用的冷沖模具鋼主要為: 國產的Cr12MoV,Cr12Mo1V1 ,國產DC53;進(jin)口的(de)SKD11, DC53, D2 等材料. 相比較傳統(tong)的(de)冷作工具(ju)(ju)(ju)鋼(gang),瑞典的(de)SSAB集(ji)團所生產的(de)Toolox產品,應用在(zai)五金(jin)沖(chong)壓(ya)模具(ju)(ju)(ju)方面有一些(xie)比較獨到(dao)的(de)優(you)點,主要(yao)從五金(jin)沖(chong)壓(ya)成型模具(ju)(ju)(ju)所需要(yao)的(de)性能,和(he)傳統(tong)的(de)冷作工具(ju)(ju)(ju)鋼(gang)做一些(xie)對比.
1.耐磨性(xing):
應用在(zai)五金(jin)沖壓模具方面,磨(mo)損主要存在(zai)兩種形式: 磨(mo)粒磨(mo)損和粘著磨(mo)損.
1) 磨(mo)(mo)粒(li)磨(mo)(mo)損: 由外(wai)界(jie)硬質顆粒(li)或硬表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)微峰在摩(mo)擦副對偶(ou)(ou)表(biao)(biao)(biao)面(mian)相對運動(dong)過程中引起表(biao)(biao)(biao)面(mian)擦傷與表(biao)(biao)(biao)面(mian)材(cai)料(liao)脫落的(de)現象,稱為磨(mo)(mo)粒(li)磨(mo)(mo)損。其特征是在摩(mo)擦副對偶(ou)(ou)表(biao)(biao)(biao)面(mian)沿滑動(dong)方向(xiang)形成(cheng)劃痕磨(mo)(mo)粒(li)磨(mo)(mo)損對材(cai)料(liao)本(ben)身的(de)硬度以及成(cheng)分有很大的(de)關系(xi),Toolox44由于成(cheng)分的(de)特殊性,以及硬度HRC45-48的(de)范圍,抗磨(mo)(mo)粒(li)磨(mo)(mo)損的(de)性能相對比較(jiao)弱一些.但是在抗粘著(zhu)磨(mo)(mo)損方面(mian)效果非常好.
2) 粘(zhan)著(zhu)磨(mo)損(sun)(sun): 粘(zhan)著(zhu)磨(mo)損(sun)(sun)又稱咬合磨(mo)損(sun)(sun),它(ta)是指(zhi)滑動摩擦時摩擦接(jie)觸面(mian)(mian)(mian)局部發生金屬(shu)粘(zhan)著(zhu),在隨后相(xiang)對滑動中粘(zhan)著(zhu)處(chu)被破壞(huai),有金屬(shu)屑粒從零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)被拉拽下來或零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)被擦傷(shang)的(de)一種磨(mo)損(sun)(sun)形式。避免(mian)粘(zhan)著(zhu)磨(mo)損(sun)(sun)的(de)方(fang)法:選(xuan)擇(ze)合適有較好韌性,表(biao)面(mian)(mian)(mian)粗糙度小的(de)材料,采用表(biao)面(mian)(mian)(mian)處(chu)理(氮化(hua)或者涂層),限制摩擦表(biao)面(mian)(mian)(mian)溫度等措施.Toolox44的(de)抗粘(zhan)著(zhu)磨(mo)損(sun)(sun)效果好.
2.韌性(xing): Toolox44 典(dian)型值30J,出廠所有鋼(gang)板經過檢測確認
SKD11 系列, 約5J左右,需要經過淬火+回火,不能保證
DC53, 約10 J左右,需要經過淬(cui)火(huo)+回火(huo),不能保證
3.抗壓(ya)屈服強度(du)(20攝氏度(du)):
Toolox44, HRC 45, 1300MPa
SKD11, XW-42, HRC 62, 2200MPa
HRC 60, 2150MPa
HRC 55, 1900MPa
HRC 50, 1650MPa
DC53,ASSAB88, HRC 62, 2500MPa
HRC 60, 2350MPa
HRC 55, 2050MPa
HRC 50, 1700MPa
從屈(qu)服強(qiang)度來看,Toolox44 由于(yu)硬度比較低,相對的屈(qu)服強(qiang)度也(ye)比較小,因此Toolox44材料就不太適合高速沖(chong)(chong)以及過大的沖(chong)(chong)擊壓力條件下工作(zuo)的模具.
4.尺寸穩定性:
主要(yao)是指(zhi)材料(liao)經過(guo)淬火(huo)+回(hui)火(huo)后,由材料(liao)內(nei)應力而(er)產生(sheng)的(de)(de)變形(xing),以(yi)及因(yin)為機(ji)械加(jia)工導(dao)致(zhi)的(de)(de)尺寸變形(xing). 這和(he)熱處理后殘(can)留奧氏(shi)(shi)體的(de)(de)含量以(yi)及碳(tan)(tan)化物(wu)析(xi)出面積(ji)比例(li)(li)有關,殘(can)留奧氏(shi)(shi)體和(he)碳(tan)(tan)化物(wu)析(xi)出所占面積(ji)比例(li)(li)越小,尺寸穩定性越好.殘(can)余奧氏(shi)(shi)體隨(sui)著(zhu)時間的(de)(de)推移,會逐步轉(zhuan)變為馬氏(shi)(shi)體,而(er)馬氏(shi)(shi)體的(de)(de)體積(ji)大(da)于奧氏(shi)(shi)體,因(yin)此,殘(can)留奧氏(shi)(shi)體和(he)碳(tan)(tan)化物(wu)析(xi)出越多,產生(sheng)的(de)(de)內(nei)應力越大(da),也就更加(jia)容易產生(sheng)變形(xing).
Toolox系(xi)列材料(liao)碳化物析出和(he)殘留奧氏體面積(ji)比(bi)例僅為(wei)6.4%左右,而通常XW-42和(he)D53由于產地和(he)熱處理條件和(he)技術的(de)不(bu)同,會有很大(da)的(de)不(bu)確定性.
一般一勝百,日立,大同等(deng)公司專業的熱處理條件下,
SKD11,DC 53 ,1020-1040, 低溫回火170-200,HRC60-62, 殘留奧氏體(ti) 20%-25%左(zuo)右
高溫回火500攝(she)氏(shi)度, HRC58-60殘(can)留奧氏(shi)體10-15%左右,
Toolox系列的材料的尺寸穩定(ding)性:4000mm長度內,變形量(liang)0.1mm.
5.表面硬度:
Toolox系(xi)列的(de)材料(liao)非常適合表(biao)面處理,很多模具(ju)需(xu)要材料(liao)的(de)綜(zong)合力學性(xing)能,即基(ji)體的(de)高強度和表(biao)面的(de)高硬度高耐磨性(xing)相(xiang)結合的(de)綜(zong)合性(xing)能,而Toolox材料(liao)優秀的(de)表(biao)面處理能力,能很好地解決這個問題.
由(you)于Toolox材(cai)料(liao)的(de)(de)成分設計,氮(dan)(dan)化(hua)層(ceng)和基(ji)體結合(he)非(fei)常(chang)緊(jin)密,通常(chang)模具鋼的(de)(de)氮(dan)(dan)化(hua)層(ceng)都會產(chan)生細微(wei)裂紋(wen),如果微(wei)裂紋(wen)連(lian)接起來,容易造成氮(dan)(dan)化(hua)層(ceng)剝(bo)落,Toolox材(cai)料(liao)有非(fei)常(chang)優異的(de)(de)韌性,不會產(chan)生氮(dan)(dan)化(hua)層(ceng)剝(bo)落的(de)(de)問(wen)題(ti).Toolox44可以表面氮(dan)(dan)化(hua)到(dao)HV850(約HRC65左右).建議氮(dan)(dan)化(hua)溫度:510-530度.
DC53和SKD11,Cr 12MoV系列的材料表面氮(dan)化性能(neng)不好.
由(you)于Toolox44材料氮(dan)化后,表(biao)面硬度比較高,所以模(mo)具表(biao)面的拉傷等現象大大減(jian)少(shao),使得產品品質更(geng)加優良.
6.抗回火(huo)性能:
由于(yu)Toolox系列的(de)材料,經過(guo)高溫(wen)約640度左(zuo)右回火,因此抗回火性(xing)能優異.
結論:
1. 針對大尺寸(cun)的,五金(jin)沖壓成型模具(ju)來(lai)說,Toolox系(xi)列(lie)材料(liao),尤其是Toolox44材料(liao)對比目前市(shi)場上(shang)通(tong)用(yong)的冷作工(gong)具(ju)鋼SKD11/XW-42/DC53,具(ju)有很多優勢,也存在不(bu)足.
2. Toolox44具(ju)有如下優(you)勢:
1) 尺寸穩(wen)定性好;
2) 韌(ren)性(xing)好;
3) 表(biao)面處理(li)性能好,可(ke)以(yi)得到很高的表(biao)面硬度;
4) 抗粘著磨損性能好.
5) 由(you)于Toolox44是(shi)預(yu)硬度鋼,無需(xu)熱處理(li),因此省去了(le)熱處理(li)時間,不需(xu)要(yao)再次熱處理(li),也降低(di)了(le)熱處理(li)帶來(lai)的(de)各種風險(xian),大大降低(di)模具制造商的(de)綜合成(cheng)本.
3. Toolox44作(zuo)為(wei)沖(chong)壓模(mo)具用鋼(gang)的劣勢:
1) 硬度比較低(di),抗磨粒磨損的(de)能(neng)力比較差,不適合(he)高速薄片沖壓;
2) 屈服強度相對比(bi)較低,不(bu)太(tai)適合(he)高壓力的沖壓模具(ju)
4. Toolox44由于具(ju)備良好的(de)韌性(xing),尺(chi)寸穩(wen)定(ding)性(xing),以(yi)及(ji)低應力(li),良好的(de)表(biao)面(mian)處理等(deng)性(xing)能,是(shi)對尺(chi)寸穩(wen)定(ding)性(xing)要求高,韌性(xing)好,表(biao)面(mian)硬度高的(de)大尺(chi)寸較厚(hou)板的(de)沖壓成形模(mo)具(ju)。