A2介紹
A2熱處理后硬度高于SKD11,高溫(500-520℃)回火后可達(dá)60-62HRC高硬度,在強(qiáng)度方面超過SKD11。
2、 韌性度是SKD11的兩倍。A2的韌性在冷作模具鋼中較為突出,因此,用A2制造的很少出現(xiàn)裂紋和崩裂,大大提高了使用壽命。
3、 線切割加工后的殘余應(yīng)力,經(jīng)高溫回火減少了殘余應(yīng)力。因此,大型模具和要求精密之模具在線切割加工后的裂紋和變形得到抑制。
4、 切削性超過SKD11。A2的切削性優(yōu)于SDK11。因此,使用A2可增加模具壽命和減少加工工序。 用途:沖栽模具/冷作成型模具/冷拉模具/成型軋輥/沖頭/線切割加工的精密沖裁及各種用途沖壓模/難加工材料的塑性變形用具。
實(shí)用特性:
(1)被切削性,被研磨性良好。 被切削性,被研磨性皆比SKD11優(yōu)秀,所以加工工具壽命較長(zhǎng),加工工時(shí)數(shù)較省。
(2)在熱處理上之優(yōu)點(diǎn) 淬火硬化能比SKD11高,所以可改善真空熱處理時(shí)硬度不足之缺陷。
(3)在線切割加工上之優(yōu)點(diǎn) 藉高溫回火可減輕殘留應(yīng)力及消除殘留沃斯田鐵,能防止線切割加工產(chǎn)生龜裂、變形之困擾。
(4)在表面硬化處理上之優(yōu)點(diǎn) 表面硬化處理后表面硬度比SKD11高,因此可提高模具性能。
(5)在修補(bǔ)焊接作業(yè)上之優(yōu)點(diǎn) 由于預(yù)熱及后熱溫度均比SKD11低,所以修補(bǔ)焊接作業(yè)較簡(jiǎn)便。 特點(diǎn):通用冷作模具鋼,高硬度,高韌性。
用途
●精密沖壓模 。
●線切割加工的精密沖裁模及各種用途沖壓模 。
●難加工材料的塑性變形用工具 。
●冷鍛、深拉和搓絲用模 。
其他
●高速?zèng)_裁沖頭、不銹鋼板沖頭 。
●拉伸模,卷邊模,壓花模,磨損性塑料成型模。
●出廠狀態(tài):HB230-250
化學(xué)成分
碳C :0.95~1.05
硅Si:0.20~0.40
錳 Mn:0.45~0.75
鉻 Cr:4.75~5.00
鉬 Mo:2.00
釩 V: 0.28
基本性能
A2是在SKD11(Cr12Mo1V1)基礎(chǔ)上改進(jìn)的冷作模具鋼,常規(guī)熱處理?xiàng)l件下,殘余奧氏體幾乎全部分解,一般可省略深冷處理,在較強(qiáng)硬度下仍可保持較高的韌性。
一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
A2經(jīng)1040℃ 淬火和520~530℃高溫回火后,硬度HRC可達(dá)60~62,韌性為Cr12Mo1V1的兩倍,是目前常用的冷作模具鋼中最高的,且切削性、磨削性較好,電加工變質(zhì)層殘余應(yīng)力小,殘余奧氏體極少,碳化物細(xì)小并分布均勻。
因模具受力情況較復(fù)雜,有些模具工作零件需具備一些特殊的力學(xué)性能,若按標(biāo)準(zhǔn)的熱處理工藝往往無法達(dá)到理想的工作性能要求,需通過熱處理對(duì)硬度、韌性和耐磨性等基本特性作適當(dāng)調(diào)整,以達(dá)到模具最佳工作狀態(tài).淬火溫度和回火溫度則是熱處理的主要工藝參數(shù),本文著重研究A2的回火特性。
二實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)中,對(duì)A2熱處理規(guī)范略作一些變化,適當(dāng)調(diào)整了淬火溫度,回火溫度取6檔,即100℃ ,200℃ ,300℃ ,400℃ ,500℃ ,600℃。100℃回火選用101-2型干燥箱進(jìn)行加熱,其余采用SX-25-12型箱式電阻爐加熱,每個(gè)回火溫度取兩個(gè)試樣。
硬度測(cè)試選用金屬洛氏硬度試驗(yàn),在常溫下進(jìn)行,采用HBRVU-187.5型布洛維光學(xué)硬度計(jì)。
沖擊試驗(yàn)采用10mm×10mm×55mm無缺口試樣,在JB30B沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行,沖擊能量為0.3 KN.m或0.15 KN.m。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
⒈硬度值
對(duì)每個(gè)試樣各取3個(gè)不同位置點(diǎn)測(cè)硬度,得出各回火溫度下的硬度值,綜合各試樣的硬度值,A2在100~500℃回火時(shí),硬度值變化并不大;在400℃中溫回火時(shí)硬度略高,標(biāo)準(zhǔn)熱處理回火后的硬度峰值一般在520℃左右;在600℃ 高溫回火后,硬度大幅下降,平均HRC硬度值僅為52.4,故回火溫度不宜太高。
⒉沖擊韌性
回火后,磨去試樣表面的氧化脫碳層,測(cè)出不同回火溫度下各試樣的沖擊值,綜合各試樣的沖擊值,DC53在200℃回火時(shí),平均沖擊值達(dá)到60 J/cm2以上.在500℃回火時(shí),沖擊韌性較差,表現(xiàn)出一定的高溫回火脆性.600℃以上回火沖擊韌性很好,但硬度大為下降,達(dá)不到使用要求.
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,A2總體回火穩(wěn)定性較好,在一定回火溫度范圍內(nèi),硬度和沖擊值變化不大;在400~500℃回火時(shí)韌性大幅度下降,出現(xiàn)回火脆性現(xiàn)象;在600℃回火時(shí),試樣的韌性很高,沖擊值達(dá)到85 J/cm2,但硬度大幅下降.在生產(chǎn)中,對(duì)于一些硬度、耐磨性要求不太高而韌性要求較高的冷作模具可采用高溫回火;對(duì)硬度要求較高,同時(shí)又要具有較高韌性的冷作模具,宜采用200℃左右的低溫回火.其他回火溫度下的硬度和沖擊值可采用合適的計(jì)算方法(如插值法、函數(shù)逼近等)預(yù)測(cè),再用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.淬火態(tài)試樣中碳化物呈斷續(xù)細(xì)帶狀分布,200℃回火后碳化物呈均勻分布,且組織內(nèi)幾乎不存在大塊狀碳化物,故韌性較好.從斷口形貌看,200℃回火組織斷口的解理臺(tái)階遠(yuǎn)少于淬火態(tài)試樣,5000倍金相中的斷口有一些小而淺的韌窩,顯示其有一定的韌性.回火后,殘余奧氏體轉(zhuǎn)變較充分,碳化物細(xì)小并分布均勻,使韌性增加.
結(jié)論
⒈適當(dāng)調(diào)整淬火溫度后,A2在200℃回火時(shí)硬度和沖擊韌性都較高;在400~500℃ 回火時(shí)硬度較高,韌性大幅度下降;在600℃ 回火時(shí)沖擊韌性很高,硬度顯著下降.
⒉形狀復(fù)雜的精密沖模、修整模、冷軋輥輪等工模具宜采用低溫回火工藝,以使模具工作零件獲得高硬度、高韌性、耐磨性好、強(qiáng)度高,可有效延長(zhǎng)模具壽命,防止過度磨損、變形、開裂等早期失效現(xiàn)象.
⒊受沖擊載荷較大的復(fù)雜模具可采用低淬高回工藝,以得到較高的沖擊韌性,防止模具產(chǎn)生脆性斷裂現(xiàn)象
材料特性
A2是美國(guó)高韌性耐磨工具鋼, 屬風(fēng)硬型鋼。該鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為1%, 經(jīng)熱,處理后硬度可達(dá) 57~62HRC, 鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約5%, 經(jīng)打磨后鋼材表面光澤較暗, 耐蝕性優(yōu)良, 延展性極強(qiáng), 模具刃口的耐損性較好。該鋼的淬透性良好, 碳化物分布均勻, 具有一定的沖擊腑和較好的耐磨性。具有良好的空淬性能, 空淬后尺寸變形小,碳化物均勻細(xì)小, 耐磨性好。
交貨狀態(tài)
退火或冷拉態(tài), 硬度≤248HBW。
對(duì)應(yīng)牌號(hào)
中國(guó)GB標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)Cr6WV、德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)材料編號(hào) 1.2363、德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)X100CrMoV51、英國(guó)BS標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)BA2、法國(guó)AFNOR標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)Z100CDV5、意大利UNI標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) X100CrM0v51KU、瑞典SS標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)2260、西班牙UNE標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)x100CrM0v5、日本 JIS 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) SKD12、美國(guó) AISI/SAE 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) A2、瑞典一勝百(ASSAB) 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) XW-10。
淬火回火
淬火溫度(950±10)°C,油冷, 回火溫度(230±10)°C, 硬度61HRC。
應(yīng)用舉例
1) 拉深模、卷邊模及壓花模。
2) 切削工具。
3) 應(yīng)用于熱固性塑料模、整體淬硬型模具。