XW42鋼材是一種含鉬、釩的高碳、高鉻合金工具鋼,
化學成分
ASSAB |
AISI |
DIN |
主要化學成分(%) |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
XW-42 |
D2 |
1.2379 |
1.55 |
0.30 |
0.40 |
11.80 |
0.80 |
0.80 |
特性 ①高耐磨性; ②高抗壓強度; ③淬硬后具有高的表面硬度; ④優良的整體淬透性; ⑤淬硬時,具有優良的穩定性; ⑥優良的抗回火軟化性。
用途 XW-42常被推薦用作需要很好耐磨性和適當韌性(抗衝擊)的模具;XW-42很適合用作大型模具中的鑲嵌件。其除了適用於XW-5應用範圍外,通常還可以使用在切削厚且載荷的成型加工模具上。
切削加工 |
材料厚度 (mm) |
材料硬度(HB) |
<180 HRC |
>180 HRC |
模具用於:沖切,精沖,沖孔,截邊,剪切,修整,削剪 |
<3mm 3-6mm 6-10 |
60-62 58-60 54-56 |
58-60 54-56 --- |
裁短,冷剪,廢塑料的切碎刀,碎石刀 圓剪 用於鍛件的剪斷 高溫 修整模具 常溫 木工銑刀,絞刀,拉刀 |
|
|
56-60 58-60 58-60 56-58 58-60 |
成型加工 |
HRC |
模具用於 彎曲,成型,拉深,卷邊,旋壓成型和旋轉擠壓成型 壓印模 冷壓 冷擠壓模 沖頭 管材和型材成型軋輥; 平板軋輥 用於成型加工的模具: 陶瓷、磚、瓷磚、砂輪、平板、磨粒塑料等成型模 螺紋輥軋模 冷鍛模 壓碎沖錘; 型鑽 量規,量具,導軌,軸套,套筒,滾花模,噴沙嘴 |
56-52 56-60 58-60 56-60 58-62 58-62 58-62 56-60 56-60 56-60 58-62 |
物理性能 淬硬、回火至62HRC,其在室溫和高溫時的物理性能。
溫度 |
20℃ |
200℃ |
400℃ |
密度Kg/m3 |
7700 |
7650 |
7600 |
熱膨脹係數 -低溫回火 20℃起 /℃ -高溫回火 20℃起 /℃ |
|
12.3×10 11.2×10 |
12×10 |
熱導率係數W/m℃ |
20.0 |
21.0 |
23.0 |
彈性模量MPa |
210000 |
200000 |
180000 |
比熱J/Kg℃ |
460 |
--- |
--- |
抗壓強度 (近似值):
硬度 HRC |
抗壓屈服強度Rp0.2 MPa |
62 |
2200 |
319 |
60 |
2150 |
312 |
55 |
1900 |
276 |
50 |
1650 |
239 |
焊接加工 在模具鋼的焊接過程中採取適當保護措施可以獲得好的焊接效果(比如提高焊接作業溫度,焊縫預加工,合適的焊條和焊接程序等)。如模具補焊后須拋光或光蝕刻花,則必須選用與模具鋼材化學成分相同的焊條。
焊接方法 |
工作溫度 |
焊條 |
焊后硬度 |
MMA手工電弧焊 |
200~250℃ |
Inconel 625-type UTP675 Castolin2 Castolin6 |
280 HB 55-58 HRC 56-60 HRC 59-61 HRC |
TIG鎢極氬弧焊 |
200~250℃ |
Inconel 625-type UTPA73G2 UTPA67S UTPA696 Castolin5 |
280 HB 53-56 HRC 55-58 HRC 60-64 HRC 60-64 HRC |
熱處理 ①軟性退火:在保護氣氛下,加熱至850℃,均熱后,以每小時10℃爐冷至650℃,然後空冷。 ②消除應力:模具經粗加工后,應加熱至650℃,均熱保溫兩小時,緩慢冷卻至500℃,然後空冷。 ③硬化(淬硬)處理:預熱溫度:650-750℃;奧氏體化溫度:990-1050℃,通常選擇1000-1040℃。
淬火溫度℃ |
保溫時間min |
淬火后硬度HRC |
990 |
60 |
大約63 |
1010 |
45 |
大約64 |
1030 |
30 |
大約65 | 保溫時間=模具整體加熱到奧氏體化溫度后的持續時間。模具在硬化過程中,必須加以保護以防止脫碳和氧化。 ④淬冷介質:油冷(僅適用於很簡單的模具);在真空爐中,高速氣體冷卻流動的空氣/氣體;在鹽爐或流態爐中,180-500℃,分級淬火后空冷。 注意:模具冷卻至50-70℃,后立即回火(XW-42所有標準規格尺寸的模具都可淬透) ⑤回火:回火兩次且每次回火后都冷卻到室溫,最低回火溫度是180℃,每次回火至少保溫兩小時。 ⑥淬火中的尺寸變化(樣品尺寸:100×100×25毫米)
奧氏體化溫度 |
寬度% |
長度% |
厚度% |
990℃油淬 最小 最大 |
-0.02 -0.06 |
+0.08 +0.12 |
+0.08 |
990℃ 最小 分級淬火 最大 |
0 -0.01 |
+0.05 +0.06 |
-0.12 |
1020℃氣淬 最小 最大 |
+0.01 -0.06 |
+0.04 +0.08 |
-0.10 | ⑦深冷處理:尺寸穩定性要求高的工件應當採用深冷處理,這類處理主要應用於量規量具和某些結構零件上。淬火后立即將工件冷卻到-70℃至-80℃之間,保持3-4小時,然後在回火,深冷處理可使工件硬度提高1-3HRC,避免形狀複雜模具以免增加破裂風險。時效溫度是110-140℃、保溫時間25-100小時。 ⑧氮化處理:工件經氮化處理后表面形成硬化層,其具有很高的耐磨性和抗侵蝕性,同時耐腐蝕性能也得到提高。在525℃氮氣中氮化處理后,工件表層硬度約為1150HV1。570℃軟氮化處理兩小時后,工件表層硬度約為800 HV1具有此硬度的硬化層為10-20微米。
氮化溫度(℃) |
氮化時間(小時) |
氮化層深度(mm) |
525 |
20 |
0.20 |
525 |
30 |
0.25 |
525 |
60 |
0.30 |
編輯本段電火花加工 如果模具經淬火、回火后進行電火花加工,則應增加一次回火,回火溫度較以前回火溫度低25 ℃。 |
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