低C-Ni-Al-Cu硬化型钢的系析
这种钢的代表是NAK55及AK80(大同品牌)。它们在20世纪60年代末开发,在20世纪70年代大规模生产。作为高性能塑料模具钢,它们不仅在日本,而且在中国、东南亚等国家和地区也很受欢迎。
NAK钢以0.1%C-3%Ni-1%Al-1%Cu主要化学成分,其中NAK55钢硫的质量分数为0.2%易切割钢,NAK80钢将硫的质量分数控制在0.为了达到更高的镜面钢种,003%以下。
图1-1显示了硬化钢沉淀的强化机图1-2为低C-Ni-Al-Cu硬化钢的系析NAK特点。在固溶加热状态下,组织变成奥氏体相,然后基体变成贝氏体组织,显示原奥氏体晶界。然后加热到大约500℃,固溶于基体Ni/Al/Cu以Ni3Cu在基体中沉淀。此时产生的微细应变强化了基体,硬度上升到40HRC左右。
图1-1 硬化钢的强化机理分析
预硬钢的硬度可达40HRC,因此,它不仅具有良好的耐磨性,而且具有预硬沉淀硬化钢的独特优点。首先,虽然韧性低,但切削性好。
图1-2 低C-Ni-Al-Cu硬化钢的系析NAK的特性
其次,预硬钢不必担心热处理尺寸的变化和热处理的变形。第三,在堆焊和电火花加工过程中,即使局部加热超过相变点,冷却后也只形成固体溶解,硬度仅为30,因为它是低碳成分HRC左右,不要担心局部淬火和开裂。同时,电火花加工过程中的变质层也更容易研磨和去除。在修复过程中,用相同的金属焊接,然后在及时温度下加热和保温,相当于及时处理,硬度可以恢复到初始40HRC左右。这样可以消除焊接部分和母材之间的硬度差异,在后续的腐蚀加工、镜面研磨和抛光中也会得到与母材相同的效果,看不到痕迹。图1-3显示了焊接前和及时处理后的腐蚀加工表面和研磨表面的比较。因此,我们可以了解到,在焊接部分的及时性后,表现出与母材相同的均匀腐蚀表面和研磨表面。
图1-3 析出硬化钢焊接修补的特点
进一步看,NAK钢是重熔炼钢。NAK55钢采用真空电弧重熔(VAR)NAK80钢采用的是电渣重熔(ESR)可形成纯净、均匀、微细的组织。
图1-4所示为NAK钢(NAK55和NAK80)显微组织。NAK为了提高切削性,增加了55钢S,硫化物的分布可以看到。虽然硬度达到40HRC,却与硬度为30HRC的Cr-Mo钢具有相同的切削性。
图1-4 NAK钢的显微组织
NAK钢广泛应用于塑料制品的成型,如汽车内饰、家电、办公自动化设备外壳、化妆品容器等。NAK80钢适用于镜面研磨和电火花加工表面要求高的模具,NAK除注射成型模具外,55钢还用于橡胶模具和各种夹具配件。
目前,液晶电视对黑色外框的需求越来越大,对模具的镜面要求也越来越严格。急冷急热成形法作为一种无痕成形工到了广泛的应用。由于模具孔中需要水蒸气,因此提高耐腐蚀性已成为当务之急。因此,硬化型的沉淀NAK钢钟进一步改善。