STAVAX SUPREME│STAVAX SUPREME的特性_热处理_抛光工艺

STAVAX SUPREME│STAVAX SUPREME的特性_热处理_抛光工艺


STAVAX SUPREME
UDDEHOLM TOOLING
乌德霍姆超高镜面塑料模具钢



STAVAX SUPREME模具钢是UDDEHOLM钢厂将韧性、抗腐蚀性及整体硬度均衡良好结合的高品质塑料模具钢,经过电渣重熔法ESR精炼,获得纯净而细微的组织,具有优良的耐腐蚀性、抛光性、耐磨性、淬透性、韧性和延展性。
STAVAX SUPREME的化学成分:

UDDEHOLM
UHB
AISI 主要化学成分(%)
C Si Mn Cr Mo V Ni
STAVAX SUPREME --- 0.24 0.90 0.50 13.3 0.35 0.35 1.40

STAVAX SUPREME的特性
随着塑胶模具钢需求的增加,这就要求模具钢必须是韧性、抗腐蚀性及整体硬度均衡的良好结合,STAVAX SUPREME被证明是满足这些要求的良好选择。STAVAX SUPREME为高级不锈工具钢,其具备以下的特征:
⑴优良的耐腐蚀性;⑵优良的抛光性;⑶优良的耐磨性;⑷优良的淬透性;⑸优良的韧性和延展性
综合上列的优点,使得该钢种具有卓越的生产特性。由于其优良的耐腐蚀性,在塑胶模具中使用的好处概述如下:
⑴较低的维修费用
模具经过长期使用后,模穴表面仍然维持原先的光滑状态。模具在潮湿的环境下操作或存放时,不需要特别的保护。
⑵较低的生产成本
由于模具冷却水水道不受腐蚀的影响(不象普通模具钢),热传导特性、冷却效率在模具生命期中均保持稳定,确保了模具恒久不变的成形时间。
上述的好处结合STAVAX SUPREME的高耐磨性,提供低维修费和高寿命的模具,达到最佳的经济效益。
注:STAVAX SUPREME经过“电渣重熔法(ESR)”精炼,具备纯净而细微的组织。

STAVAX SUPREME应用
STAVAX SUPREME被推荐用于所有的模具,由于其特殊的性质,更适合特殊环境的需求。
⑴耐腐蚀、锈蚀:对使用有腐蚀性的PVC、醋酸盐类等注模原料或必须在潮湿的环境下工作及存放的模具。
⑵高光滑度的表面:生产光学产品,如照相机、太阳镜、化学仪器及塑胶制品等。
⑶延展性、韧性:用作复杂模具。
⑷表面淬透性:高硬度要求,重要的大模具。

STAVAX SUPREME韧性影响
STAVAX SUPREME相比较于其他的类型的W-Nr1.2083/AISI 420不锈钢有比较强的韧性和延展性。得到高韧性和延展性,用低温回火,高耐磨性用高温回火。
从铸件中心位置选取式样,在近似室温条件下进行冲击力实验,小件横向测试方向结果如下:
原始棒材尺寸:508×306mm(20×12//)
样品大小:7×10×55mm(0.27×0.4×2.2//)无划痕

STAVAX SUPREME的耐腐蚀性
用STAVAX SUPREME制成的模具具有良好的耐腐蚀能力,在腐蚀条件下相对于其他的W-Nr1.2083/AISI 420类型的不锈钢有更好的抗腐蚀性。
STAVAX SUPREME在低温回火及抛光至镜面状态的时候,特别能显示出优良的耐腐蚀性。

STAVAX SUPREME的热处理
①软性退火
在保护状态下,加热至740℃(1365°F)均温后,于炉中以每小时15℃(30°F)的速度,冷却至550℃,接着再置于空气中冷却。
②应力消除
经过粗加工后,必须加热至650℃(1200°F),均温2小时后,缓慢冷却至500℃,然后置于空气中冷却。
③淬火
预热温度:600-850℃(1110-1560°F)
淬火温度(奥氏体化温度):1000-1025℃(1830-1880°F)
常用温度:1020℃(1870°F)大模具推荐1000℃(1830°F)

  温度  保温时间   分钟  回火前硬度
 1020℃  1870°F  30  55±2
 1000℃  1830°F  30  54±2

保温时间=当钢材的表面及中心达到一致的淬火温度后,才开始计算再炉中的保温时间
淬火时必须保护,以避免脱碳及氧化

④冷却介质
真空,充足的压力下气冷
热油,约80℃(175°F)
流动粒子炉或盐浴炉250-550℃分级淬火,然后冷却于高速空气中。
高速气体/真空炉中具有足够正压的气体力求模具达到最适当的特性,在模具的变形程度可接受的条件下,冷速越快越好。于真空炉中热处理时推荐使用4-5bar的气压。
注:钢材冷却至50-70℃(120-160°F)应立即回火。
当对大尺寸的W-Nr1.2083/AISI 420类型的材料进行淬火时,相比较而言硬化能力差的材料,在截面就会得到低硬度且不可预料的金相组织。在模具截面的某些部分耐腐蚀性和韧性性就会较低。
STAVAX SUPREME相对于W-Nr1.2083/AISI 420 材料具有较好的硬化能力,所以即使是大尺寸模具的中心位置仍然具有很高的硬度。较好的硬化能力也就使它具有其他的一些特性,如韧性、耐腐蚀性。
⑤回火
参照回火曲线图按所需硬度值选择回火温度。回火两次,每次回火后,必须冷却到室温,最低的回火温度为250℃(480°F)。保温时间至少两小时。
注:建议250-300℃(480-570°F)回火以求韧性、硬度及抗腐蚀性的最好组合。但对于非常大或者是复杂设计的模具,推荐采用高回,以便使残余应力降到最低。

STAVAX SUPREME的尺寸变形
淬火及回火时的温度、不同种类的炉具及淬冷介质、会影响模具尺寸的改变。
模具的尺寸与几何形状也同样重要。模具在加工时应预留加工量以弥补热处理后的尺寸变形。
在粗加工与半精加工之间建议预留0.15%作为STAVAX SUPREME的的加工预留指标。
测量尺寸大小为100×100×100mm(3.9×3.9×3.9//)的STAVAX SUPREME的尺寸变化,热处理工艺如下:
奥氏体化温度:1020℃(1470 oF)/30分钟,真空炉冷却,速度1.1℃/s(1.8 oF)500~800℃之间。
回火:2×2h在多种温度下

STAVAX SUPREME的研磨
下列图表为一般建议的砂轮型号

砂轮类型 建议的砂轮
退火状态 预硬状态
平面研磨 A46HV A46HV
镶块砂轮平面研磨 A36GV A36GV
外圆研磨 A60LV A60KV
内圆研磨 A60JV A60LV
成型研磨 A100LV A120KV

STAVAX SUPREME的焊接
如能做好预防,这些措施如:正确的焊接程序、焊前预热、焊口加工及焊条的选择等,工具钢的焊接也能得到很好的效果。如模具补焊后须抛光或光蚀刻花,则须选用与模具钢材化学成分相同的焊条。

焊接方法 TIG钨极氩弧焊
工作温度 200-250℃(390-480°F)
焊条 STAVAX TIG-WELD
焊后硬度 54-56HRC
焊接后热处理
预硬状态 模具必须回火,采用低于原先热处理时的回火温度约10-20℃.
退火状态 保护状态下,将模具加热至700℃(1290)5小时,然后冷却于空气中.

STAVAX SUPREME的光蚀刻花
Stavax Supreme的低杂质含量,非常适合光蚀刻花。因为STAVAX SUPREME的优良抗腐蚀性,所以必须采用特别的光蚀刻花程序。这特性亦已广泛被光蚀刻花公司熟悉。

STAVAX SUPREME的抛光
淬火及回火的STAVAX SUPREME具备优良的抛光性。但抛光技巧与其他UDDEHOLM钢材比较有点不同,主要的原则是,在细磨和抛光时采取多道手续,不要在很粗糙的表面进行抛光。但抛光时,上一道抛光手续所遗留的刮痕被除去后,就必须立即停止继续抛光。

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