4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)_二元易切削预硬型塑料模具钢4NiSCa

4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)_二元易切削预硬型塑料模具钢4NiSCa

4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)
预硬型塑料模具钢
二元易切削塑料模具钢


4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢是二元易切削预硬型塑料模具钢，在钢中加入S的同时加入Ca，希望Ca能对条状MnS起变质作用，使条状MnS改形为纺锤状的（Mn，Ca）S，从而改善钢的性能和各向异性，同时对高硬度的氧化物杂质（Al2O3?SiO2）起变质作用，以降低刀具的磨损和模具表面粗糙度值。
4NiSCa钢与5NiSCa钢只是在碳含量上有所差异，其他元素大致相同。4NiSCa钢经调质后，硬度在35~45HRC范围内，具有良好的切削加工性能，因此用预硬后的4NiSCa钢可直接加工成模具，避免了模具热处理引起的变形。4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢淬透性、强韧性、镜面抛光性能好，有良好的渗氮和渗硼性能，调质钢材经渗氮处理基体硬度变化不大。东莞市弘超模具科技有限公司推荐4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢用于制作各种类型的精密注塑模具、压塑模和橡胶模。4NiSCa钢是一种很有发展前景的易切削预硬化塑料模具钢。如果模具的工作条件要求比较高，可以选用同系列的高性价比模具钢---日本大同模具钢NAK55、NAK80、PX4、PD613、NAK101、NAK-PRM或瑞典Uddeholm钢厂的CORRAX、NIMAX、CALMAX、UNIMAX、IMPAX HH等。

4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢的化学成分：
化学成分见表1。
表1  4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢化学成分（质量分数，%）

C Cr Mn Mo V Ni Ca P S
0.40~0.50 0.80~1.20 0.80~1.20 0.30~0.60 0.15~0.30 0.80~1.20 0.002~0.008 ≤0.030 0.06~0.15

4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢的临界点：
临界点温度见表2。
表2  4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢临界点温度

临界点 Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 Ms
温度（近似值）/℃ 695 735 305 378 220

4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢的热加工：
4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢的锻造工艺规范见表3。与8Cr2S相比，4NiSCa钢的含碳量已降到比较适中的水平。S 的加入量多，机械加工性能虽好，但韧性下降，因此加入Ni，以改善韧性，使热塑性良好，变形抗力小，成材率高，易于锻造成形。
表3  4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢锻造工艺规范

加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
1150 1050~1100 ≥850 缓冷

4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢的预备热处理：
等温退火：加热温度为760~780℃，保温2~4h；等温温度为660℃，保温6~8h，炉冷到550℃出炉空冷。退火后硬度≤230HBS，组织为球状珠光体+易切削相。

4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢的淬火及回火：
淬火温度840~900℃，油冷，硬度为≥55HRC。回火温度为600~650℃，硬度为33~40HRC。

4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢的力学性能：
4NiSCa钢的淬火硬度见表4。回火温度与硬度的关系见表5。4NiSCa钢的力学性能见表6。
表4  4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢淬火硬度

淬火温度/℃ 840 860 880 900
硬度/HRC 56.0 56.5 57.5 57.5

表5  4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢的回火温度与硬度关系
回火温度/℃ 200 300 400 500 550 600 650
硬度/HRC 54.0 52.0 46.5 45.0 43.0 40.5 33.5
注：880℃油淬

表6  4CrNiMnMoVSCa(4NiSCa)钢力学性能

性能 硬度/HRC σs/MPa σb/MPa δ(%) ψ(%)
测试值 35~45 900~1393 967~1513 7.4~12.5 41.0~53.5
注：880℃油淬，500~650℃回火。

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