日本冷作模具钢的研究

日本冷作模具钢的研究

日本冷作模具钢的研究

在60年代,日本就已经使用SKD11。从1975年左右开始,随着电火花加工技术的普及,日本开始采用高温回火处理技术,但对于SKD11来说,存在着高温回火硬度比低温回火硬度低的缺点。而且,随着TRD和CVD处理技术应用的扩大,对提高高温回火硬度的要求越来越高,因此在80年代前期日本山阳特殊钢公司开发了QCM8、大同特殊钢公司开发了DC53等8%Cr钢。8%Cr钢的碳和Cr含量只有SKD11的2/3,因此可以减少Cr钢的一次碳化物量,且由于一次碳化物的粒度也减小了,因此可以提高钢的韧性和切削性。另外,虽然SKD11的高温回火硬度不到60HRC,但Mo含量是SKD11两倍的8%Cr钢的高温回火硬度可达60~62HRC,已被广泛采用。

  在90年代,随着切削机械和切削工具的改进,汽车制造厂家对降低模具费用的要求越来越高。为此,日本高频钢业公司开发了重视切削性的冷作模具钢----KD11S,该钢添加S等有助于改善切削性的元素。重视切削性的冷作模具钢是一种添加了有助于改善钢的切削性的化学元素,可减少碳化物的材料。还开发了与SKS相同的切削性非常好的材料。

  到2000年左右,随着高强度钢板应用的扩大,8%Cr钢和重视切削性的冷作模具钢出现了模具粘模和模具磨损的问题。为了既能确保切削性,又能提高耐磨性,减少热处理变形和表面处理后的精整工时,在2004年日立金属公司开发了SLD-MAGIC。

  可应用于金属薄板冲压模具的表面处理技术以TRD法和CVD法为主,再处理时不会产生变形的PVD法可以改善表面特性并降低成本,其应用不断扩大。随着PVD法应用的不断扩大,应用TRD法和CVD法制作的模具存在着皮膜的密封性不好的问题,使得原本应用受限的原模制作材料的应用也增加了。日本高频钢业和大同特殊钢公司分别开发了NOGA和DCMX,这些钢的组织非常适合PVD法的表面处理,自2008年以来开始销售。

  虽然开发了许多新材质,但推测冷作金属模材料的使用量有一半是SKD11。关于SKD11的机械特性的时间序列数据,日立金属公司在1984年发表的有关大幅度提高工具钢质量的报告中只有抗折吸收能提高20%的数据等。这是因为SKD11是高C高Cr系钢,容易产生巨大的碳化物、韧性值低,而且因产品尺寸的不同,韧性等也有很大的变化影响所致。另外,SKD11因成分值和制造方法等的不同,特性也会产生很大的变化。对某新兴国生产的SKD11和相当于日立金属公司生产的SKD11材料的SLD的冲击值进行了比较。比较结果可知,某新兴国生产的SKD11的硬度偏差大,冲击值低。硬度偏差受成分偏差大小的影响。换言之,受制造工艺的影响大,但日本生产的SKD11可以用于制作高端要求的金属模。


来源:本站 时间:2017-09-02 15:11:32
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