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优异性能的通用型预硬化塑料模具钢——3Cr2Mo钢

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:材料的特性3Cr2Mo钢是一种通用型预硬化塑料模具钢,是目前各国应用较广泛的一种塑料模具钢。参考对应牌号中国GB标准牌号3Cr2Mo、中国YB标准牌号SM3Cr2Mo、德国DIN标准材料编号1.2311、瑞典一胜百标准牌号618、美国AISI/ASTM标准牌号P20、美国UNS标准牌号T51620、国际标准化组织标准牌号35CrMo2。2)该钢适宜制作电视机、大型收录机的外壳及洗衣机面板盖等大型塑料模具,其可加工性及抛光性均显著优于45钢,在相同抛光条件下,表面粗糙度比45钢低1~3级。

优异性能的通用型预硬化塑料模具钢——3Cr2Mo钢

(1)材料的特性

3Cr2Mo钢是一种通用型预硬化塑料模具钢,是目前各国应用较广泛的一种塑料模具钢。由美国AISI的P20转化过来的预硬性塑料模具钢,并已纳入国标。经调质处理后可以进行机械加工。具有良好的可加工性和镜面研磨抛光性能,机械加工成形后,型腔变形及尺寸变化小,经热处理后可提高表面硬度和模具使用寿命。

该钢具有较好的淬透性及一定的韧性,可以进行渗碳,渗碳淬火后表面硬度可达65HRC,具有较高的热硬度及耐磨性。因供货状态已进行了预硬化处理,可直接加工成形后抛光、装配。

该钢经渗碳、渗氮、氮碳共渗或离子渗氮后再抛光,表面粗糙度可以降到0.03μm左右,模具表面光亮度可进一步提高,而且模具使用寿命大大提高。

对于要改锻成坯料后再加工成形的模具,其工艺路线为:下料→改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬处理(34~42HRC)→机械粗加工→去应力退火→机械精加工→抛光→装配。

(2)状态供货

塑料模具用扁钢YB/T 094—1997规定:扁钢宽度170~410mm,厚度25~105mm。可在29.5~35HRC硬度条件下供货。

预硬态,硬度≤28HRC;退火态,硬度≤22HRC。

(3)化学成分

根据标准GB/T 1299—2000,该钢的化学成分(质量分数):C0.28%~0.40%、Si0.20%~0.80%、Mn0.60%~1.00%、Cr1.40%~2.00%、Mo0.30%~0.55%、P≤0.030%、S≤0.030%。

(4)参考对应牌号

中国GB标准牌号3Cr2Mo、中国YB标准牌号SM3Cr2Mo、德国DIN标准材料编号1.2311、瑞典一胜百(ASSAB)标准牌号618、美国AISI/ASTM标准牌号P20、美国UNS标准牌号T51620、国际标准化组织(ISO)标准牌号35CrMo2。

(5)临界点温度(近似值)

Ac1=770℃、Ac3=825℃、Ar1=640℃、Ar3=760℃、Ms=335℃、Mf=180℃。

(6)物理性能

1)密度:7.81g/cm3

2)线胀系数:温度18~100℃/18~200℃/18~300℃/18~400℃/18~500℃/18~600℃/18~700℃,线胀系数11.9×10-6K-1/12.20×10-6K-1/12.50×10-6K-1/12.81×10-6K-1/13.11×10-6K-1/13.41×10-6K-1/13.71×10-6K-1

3)弹性模量:(20℃)212000MPa,切变模量(室温)为825000MPa,泊桑比0.288。

4)热导率:温度20℃/100℃/200℃/300℃/400℃,热导率36.0[W/(m·K)]/33.4[W/(m·K)]/31.4[W/(m·K)]/30.1[W/(m·K)]/29.3[W/(m·K)]。(www.xing528.com)

(7)热加工规范

钢锭:加热温度1180~1200℃,开始温度1130~1150℃,终止温度≥850℃,坑冷。

钢坯:加热温度1120~1160℃,开始温度1070~1110℃,终止温度≥850℃,砂冷或缓冷。

(8)等温退火规范

退火温度(850±10)℃,保温2h,随炉降温至(720±10)℃,保温4h,炉冷至500℃以下,出炉空冷,硬度≤229HBW。

(9)高温回火规范

回火温度(730±10)℃,保温2h,炉冷至≤500℃,出炉空冷。

(10)淬火、回火规范

淬火温度850~880℃,油冷,硬度50~52HRC;回火温度580~640℃,出炉空冷,硬度28~36HRC。

(11)预硬化处理规范

加热温度860~900℃,油冷,回火温度570~700℃,空冷,回火硬度28~35HRC。

(12)典型应用举例

1)代替传统的45钢,可用于制作大型注塑模具或挤压成形模。

2)该钢适宜制作电视机、大型收录机的外壳及洗衣机面板盖等大型塑料模具,其可加工性及抛光性均显著优于45钢,在相同抛光条件下,表面粗糙度比45钢低1~3级。

如制作的“飞跃”牌14吋黑白电视机外壳塑料模具,已成型24万模次,模具仍完好无损。还制作过18吋彩色电视机外壳塑料模具,大型收录机模具,电唱机盘罩模具,以及洗衣机面板盖模具等。

3)适用于压塑模具。

4)适用于耐蚀性、高精度模具。

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