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HYC1(DC53)冷作模具钢的特点及特性

HYC1(DC53)冷作模具钢是为了弥补SKD11在高温回火时硬度不足、韧性低的缺点而改进的新材料。 广泛应用于精密模具领域,是兼具韧性和硬度的多用途冷作模具。 钢。

1、主要成分

合金元素

平均含量,Wt%

0.97

≤0.30

2.0

8.0

0.40

1.05

二、特点

●具有接近M2高速钢的优异韧性和强度

●可采用高温回火(520~560℃)或低温回火。

●改善碳化物粗大的缺点,使组织均匀,提高模具质量的稳定性。

3、参见锻造、退火工艺

锻造温度 ℃ 热处理温度 ℃ 硬度

1100~900 退火、淬火、回火、退火

HB调质

HRC

830~880 1000~1040 低温

180~200℃高温

520~530

62~63

4.优良特性

(1)DC53的热处理硬度比SKD11高:

DC53高温(520-530℃)回火后可达到62-63HRC的高硬度。 因此DC53的强度和耐磨性可优于SKD11;

(2)韧性比SKD11高一倍:

在冷加工用工具钢中,DC53具有最高的韧性,因此可以防止工具和模具的裂纹和崩刃。 DC53制成的工具很少。

裂纹、裂纹出现,增加使用寿命;

(3) DC53可改善SKD11的巨大硬质合金:

DC53的巨型硬质合金的尺寸已提高到SKD11的1/3以下,因此可以防止切削刃崩刃(崩刃),从而导致模具损坏。

6. 实用功能

(1)切削加工性和磨削性均比SKD11好,因此加工刀具的使用寿命更长,并节省加工工时数。

(2)淬火硬化能比SKD11高,因此可以改善真空热处理时硬度不足的缺陷。

(3)高温回火可减少残余应力,消除残余沃斯顿铁,可防止线切割加工产生的裂纹和变形。

(4)表面硬化处理后的表面硬度比SKD11高,因此可以提高模具性能。

(5)由于预热和后加热温度比SKD11低,补焊操作更容易。

7.氮化处理

氮化处理后,工件表面获得致密的硬化层组织,显着提高工件的耐磨性和耐腐蚀性。 525℃气体渗氮处理后的表面硬度约为1250HV,570℃软氮化处理后的表面硬度约为950HV。

八、产品用途

精密冲压模具:线切割加工用精密冲裁模具及各种用途的冲压模具

用于难加工材料塑性变形的工具

冷锻、深拉、线材轧制模具

1.冲孔模具、冷成型模具、冷拔模具

2. 成型辊和冲头

九、基本性能

DC53是在SKD11(Crl2MoV)基础上改进的冷作模具钢。 在常规热处理条件下,残余奥氏体几乎完全分解。 一般可以省略深冷处理,在较高硬度下仍能保持高韧性。

实验设计

DC53经1040℃淬火和520~530℃高温回火后,其硬度HRC可达62~63,韧性是Crl2MoV的两倍,是目前常用冷作模具钢中最高的,切削和磨削性能都比较好。 好,电加工变质层残余应力小,残余奥氏体极少,碳化物细小、分布均匀。 由于模具受力条件复杂,一些模具工作零件需要具有一些特殊的力学性能。 如果经常采用标准热处理工艺,则无法达到理想的工作性能要求。 硬度、韧性、耐磨性等基本性能需要通过热处理来提高。 进行适当的调整,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。 本文重点介绍DC53的回火特性。

2. 实验设计

实验中对DC53热处理规范做了一些细微的改变,并适当调整了淬火温度。 回火温度设定为6级,即100℃、200℃、300℃、400℃、500℃和600℃。 100℃回火由101-2干燥箱加热,其余由SX-25-12箱式电阻炉加热。 每个回火温度取两个样品。 硬度测试采用金属洛氏硬度测试,在室温下进行,使用HBRVU-187.5布洛维光学硬度计。 冲击试验采用10mm×10mm×55mm无缺口试样,在JB30B冲击试验机上进行。 冲击能量为0.3KN.m或0.15KN.m。

实验结果与分析

⒈硬度值:对每个样品取3个不同位置测量硬度,得到各回火温度下的硬度值。 从各样品的硬度值来看,DC53在100~500℃回火时,硬度值变化均匀。 不大; 400℃中温回火时硬度稍高,标准热处理回火后硬度峰值一般在520℃左右; 经600℃高温回火后,硬度明显下降,平均HRC硬度值仅为52.4。 因此,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,测量各试样在不同回火温度下的冲击值。 根据每个样品的冲击值,当DC53在200℃回火时,平均冲击值达到60 J/cm2以上。 500℃回火时,冲击韧性较差,表现出一定程度的高温回火脆性。 600℃以上回火冲击韧性很好,但硬度大大降低,不能满足使用要求。 实验结果表明DC53的整体回火稳定性良好。 在一定的回火温度范围内,硬度和冲击值变化不大; 400~500℃回火时,韧性显着下降,出现回火脆性; 在600℃回火时,样品的韧性很高,冲击值达到85J/cm2,但硬度明显下降。 生产中,对于一些硬度、耐磨性要求不高,但韧性要求较高的冷作模具,可采用高温回火。 对于要求高硬度、高韧性的冷作模具,宜采用200℃左右的低温回火。 其他回火温度下的硬度和冲击值可以采用适当的计算方法(如插值法、函数近似等)进行预测,然后通过实验进行验证。 淬火试样中碳化物呈断续细条状分布。 200℃回火后,碳化物分布均匀,组织中几乎没有大的碳化物,因此韧性良好。 从断口形貌来看,200℃回火组织断口的解理台阶远小于淬火样品。 5000x金相断口表面有一些小而浅的韧窝,表明具有一定的韧性。 回火后残余奥氏体转变充分,碳化物细小且分布均匀,韧性增加。

综上所述

⒈适当调整淬火温度后,DC53在200℃回火时具有较高的硬度和冲击韧性; 400~500℃回火时硬度较高,但韧性显着下降; 600℃回火时冲击韧性非常高。 硬度明显下降。 ⒉形状复杂的工模具如精密冲裁模、修边模、冷轧辊等应采用低温回火工艺,使模具工作零件获得高硬度、高韧性、耐磨性好、高强度,能有效延长模具的使用寿命,防止过度磨损、变形、开裂等早期失效现象。 ⒊承受较大冲击载荷的复杂模具,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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