STAVAX ESR (S136 塑胶产品的表面质量受限于生产该产品的模具的表面质量模具钢材所包含的非金属夹杂物及材质偏析影响着钢材的抛光性能由于采用了电渣重熔 (ESR 工艺,STAVAX ESR 钢种可以获得很好的抛光表面质量 E S R 是炼钢过程中一种附加的工艺流程, 可以确保获得含硫量

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幅宾苗
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1 S136 产品资料苏州钜研精密模具钢材有限公司 Suzhou PROMAX Precision mould steel co., LTD

2 STAVAX ESR (S136 塑胶产品的表面质量受限于生产该产品的模具的表面质量模具钢材所包含的非金属夹杂物及材质偏析影响着钢材的抛光性能由于采用了电渣重熔 (ESR 工艺,STAVAX ESR 钢种可以获得很好的抛光表面质量 E S R 是炼钢过程中一种附加的工艺流程, 可以确保获得含硫量 (0.003%max, 非金属夹杂物含量低的纯净钢材. Stavax ESR 是生产中小塑胶模具的最佳选择特点 Stavax ESR 具有耐蚀, 耐磨, 高抛光及好的加工性能. 优点纯净均匀的模具钢改善了抛光性能, 光刻花和皮纹性能. 优势由于 STAVAX ESR 制作的模具可长期保持其加工表面质量, 降低了模具维护成本. 与非不锈钢类模具钢相比, 通过清洁的冷却水道确保均匀的冷却和始终如一的循环时间,STAVAX ESR 降低了生产成本特别使用于不能存在铁锈以及对健康因素具有高要求的医疗产业, 光学产业及高质量透明产品. STAVAX ESR 是 ASSAB 不锈钢概念的钢种之一. 不锈钢概念是我们为了适应今天快速变化的塑料模具产业研发并不断扩充的不锈钢系列众所周知的问题 : 模具锈蚀, 表面需要反复抛光, 不得不重新钻削冷却水道, 部件锈合单独或配套选用合适的不锈钢种, 可生产不同应用领域中的高质量模具, 尽量减少上述问题的发生.

简介 STAVAX ESR 为高级不锈模具钢, 其具备以下的特性 : 优良的耐腐蚀性优异的抛光性优良的耐磨性能良好的机加工性能热处理尺寸稳定性综合上述优点, 使得该钢种具有卓越的生产特性由于其优良的耐腐蚀性, 在塑胶模具中如下使用优势低的维护成本模具经过长期服役后, 型腔表面仍然维持原始状态模具在潮湿的环境下存放或使用时, 不需要特别的保护.

3 简介 STAVAX ESR 为高级不锈模具钢, 其具备以下的特性 : 优良的耐腐蚀性优异的抛光性优良的耐磨性能良好的机加工性能热处理尺寸稳定性综合上述优点, 使得该钢种具有卓越的生产特性由于其优良的耐腐蚀性, 在塑胶模具中如下使用优势低的维护成本模具经过长期服役后, 型腔表面仍然维持原始状态模具在潮湿的环境下存放或使用时, 不需要特别的保护. 应用 STAVAX ESR 被推荐用于所有的模具, 其特性更适合以下特殊使用需求 : 耐腐蚀 / 锈蚀对有腐蚀性的 PVC 醋酸盐类等注塑原料或必须在潮湿的环境下工作存放的模具. 耐磨损注塑磨损性较大或有添加物的注塑原料 ( 包含热固性注塑模具 STAVAX ESR 推荐使用在长寿命模具如一次性餐刀具容器等. 高表面质量产品生产光学产品, 如照相机太阳眼镜镜片医疗器械例如注射器和分析药瓶等低的生产成本由于模具冷却水水道较少受腐蚀的影响 ( 不象普通模具钢, 热传导特性冷却效率在模具整个服役周期中均保持稳定, 确保了模具始终如一的循环时间上述优势结合 STAVAX ESR 的高耐磨性, 提供低维护成本和高寿命的模具, 达到最佳的经济效益 STAVAX ESR 是极高抛光要求的镜面模具的最佳选择注 : STAVAX ESR 经过电渣重熔 (ESR 工艺生产, 具备低夹杂含量提供了优良的抛光性化学成分 % C 0.38 Si 0.9 Mn 0.5 Cr 13.6 V 0.3 模具种类推荐硬度 HRC 标准规范供货状态色标 AISI 420 modified, WNr ESR, SUS 420J2 软性退火至硬度 200 HB 黑 / 橙热塑性塑料注塑模热固性塑料注塑模压缩 / 转移模 P VC,P E T 等吹塑模挤塑模, 拉伸模制造一次性聚苯乙烯杯子的 STAVAX ESR 型芯, 该模具已生产了几百万个同精度公差的高表面质量产品 4

性能物理性能淬火回火至 50 HRC. 温度 20 C 200 C 400 C 密度 kg/m 3 7800 7750 7700 弹性模量 MPa 200 000 190 000 180 000 热膨胀系数 / C 从 20 C 热传导率 W/m C 比热 J/kg C - 11.0 x 10-6 11.

4 性能物理性能淬火回火至 50 HRC. 温度 20 C 200 C 400 C 密度 kg/m 弹性模量 MPa 热膨胀系数 / C 从 20 C 热传导率 W/m C 比热 J/kg C x x * 热传导系数测量十分困难, 离散度高达 ±15% 由于提供了清洁空间环境, 模具无锈蚀,STAVAX ESR 成为医疗产业的满意之选抗拉强度下表抗拉强度为近似值. 所有样品均沿轧制方向从直径 25mm 的圆棒上取样. 淬火温度为 1025 ±10 为 O C, 油淬, 按所需硬度进行回火. 硬度 50 HRC 45 HRC 抗拉强度, Rm 1780 MPa 1420 MPa 耐蚀性能 STAVAX ESR 能抵抗水水蒸气, 弱有机酸, 稀释的硝酸盐碳酸盐等的腐蚀 STAVAX ESR 制成的模具, 在潮湿的环境中服役, 存放或成形腐蚀性的塑胶原料, 均不会生锈或被污染注 : 在模具存放中无需使用特殊的保护剂由于很多保护剂本身是氯基的, 可能会破坏模具表面的钝化膜导致点蚀模具在存放前必须进行彻底的清洁和干燥 STAVAX ESR 在低温回火及抛光至镜面状态的时候, 特别能显示出优良的耐腐蚀性回火温度对抗腐蚀性能的影响耐蚀性能耐蚀性 STAVAX ESR 特别适合制作卫生安全要求高的模具例如丙烯腈 - 苯乙烯共聚物制作透明塑料啤酒杯 C 回火温度

5 热处理软化退火在保护状态下, 加热至均温后, 于炉中以每小时 20 冷却至 850, 再以每小时 10 冷却至 700 接着再置于空气中冷却去应力退火粗加工后, 必须加热至 650 均温 2 小时后, 缓慢冷却至 500, 然后置于空气中冷却淬火预热温度 C. 奥氏体化温度 : , 通常采用温度 C 保温时间, 分退火前硬度 ±2 HRC ±2 HRC 保温时间 = 当钢材的表面及中心达到一致的淬火温度后开始计时 ; 在奥氏体化过程中要加以保护避免脱碳及氧化发生 CCT 图奥氏体化温度 1030 C. 保温 30 分钟. 硬度, 晶粒度及残余奥氏体含量随淬火温度的变化晶粒度 ASTM 硬度, HRC 残余奥氏体, % 晶粒尺寸 9 58 保温时间 min 保温时间 min. 残余奥氏体 C 奥氏体化温度淬火介质足够正压的真空气冷高速气体 / 循环气氛流态炉或盐浴炉分级淬火后在空气中风冷温油, 大约 8 0 为使模具达到最适当的特性, 在模具的变形程度可接受的条件下, 冷速越快越好于真空炉中热处理时推荐使用 4-5bar 的气压模具冷却至应立即回火 C 奥氏体化温度 1030 C 保温时间 30 分钟 A C1f = 980ºC 碳化物珠光体 A C1s = 860ºC 马氏体 M S M f 秒冷却曲线硬度 HV 10 sec 分小时空冷棒直径 Ø mm

尺寸变化淬火及回火时的尺寸的改变取决于热处理过程中所采用温度设备及淬冷介质模具的尺寸与几何形状也同样重要模具在加工时应预留加工量以弥补热处理后的尺寸变形如果在粗加工与半精加工之间进行过应力消除, 建议预留 0.15% 作的加工余量. STAVAX ESR 制作的瓶胚模. 回火参照回火曲线图按所需硬度值选择回火温度, 回火至少两次, 每次回火后, 必须冷却到室温, 最低的回火温度为 250.

6 尺寸变化淬火及回火时的尺寸的改变取决于热处理过程中所采用温度设备及淬冷介质模具的尺寸与几何形状也同样重要模具在加工时应预留加工量以弥补热处理后的尺寸变形如果在粗加工与半精加工之间进行过应力消除, 建议预留 0.15% 作的加工余量. STAVAX ESR 制作的瓶胚模. 回火参照回火曲线图按所需硬度值选择回火温度, 回火至少两次, 每次回火后, 必须冷却到室温, 最低的回火温度为 250. 作为例外, 当模具较小且形状简单时, 同时要求 52-54HRC 的硬度, 可选用最低 C 的回火温度. 回火图硬度, HRC C 残余奥氏体 1030 C 残余奥氏体, % C 淬火过程中尺寸变化下表为一 mm 试样在理想状态下淬火时的尺寸改变. 淬火温度 1020 C 分级淬火 Min. Max. 气淬 Min. Max. 真空淬火 Min. Max. 回火过程尺寸变化宽度 % 长度 % ± ± ± 厚度 % C 回火温度 (2 x 2h 注 : 淬火及回火过程总的尺寸变化为两者之和 ± C 回火温度 (2 x 2h 注 : 以上的曲线数据只适宜小型模具淬火回火后模具可达的硬度要视模具的尺寸建议 250 回火以求韧性硬度及抗腐蚀性的最佳组合应避免选用过高的奥氏体化温度与过低的回火温度 < 的组合, 避免模具产生太大的应力. 聚碳酸酯制的摩托车安全头盔镜片最初采用 AISI 420 制模, 后由于高抛光要求改为 STAVAX ESR.

7 机加工参数推荐以下切削参数仅供加工参考, 应根据实际情况进行调整材料状态 : 软性退火 ~ H B. 车床加工铣床加工面铣和直角台阶铣加工参数粗铣硬质合金刀具细铣加工参数硬质合金刀具 HSS 刀具粗车精车精车加工速度 (v c 切削速度 (v c 进给量 (f z mm/tooth 给进量 (f mm/r 切削深度 (a p mm 硬质合金标准 ISO P20 - P30 涂层 P10 涂层或金属陶瓷 - 铣速 (a p mm 硬质合金国际准 ISO 端面铣 P20 - P40 涂层硬质合金 P10 - P20 涂层硬质合金或金属陶瓷高速钢刀具种类加工参数整体硬质合金可转位硬质合金高速钢钻孔加工高速钢麻花钻头铣削速度 (v c 钻头直径 mm 钻孔速度 (v c 进给量 (f mm/r * * * * * 对于镀镆 HSS 钻头, v c = 硬质合金钻头进给量 (f z mm/tooth 硬质合金标号 ISO 对于涂层 HSS 端面铣, v c ~ 取决于切削径向深度及刀具直径磨床加工砂轮推荐 - P20 - P30 - 加工类别退火态淬硬态加工参数加工速度 (v c 进给量 (f mm/r 可转位钻头钻头类型全硬质合金钻头钎焊硬质合金表面研磨直线式 A 46 HV A 46 HV 表面研磨镶块式 A 24 GV A 36 GV 外圆研磨 A 46 LV A 60 KV 内壁研磨 A 46 JV A 60 IV 成形研磨 A 100 LV A 120 KV 1 取决于钻头直径

电火花加工如果模具在淬火回火态进行 E D M 加工,E D M 表面将覆盖着非常脆的再熔化层 ( 白层及再淬火未回火层, 影响模具性能建议在电加工的最后阶段采用精放电即低电流, 高频率为了获得预期的表现, 必须对电加工表面进行研磨和抛光以彻底去除白层后用比原先回火温度低约 25 的温度再回火一次.

8 电火花加工如果模具在淬火回火态进行 E D M 加工,E D M 表面将覆盖着非常脆的再熔化层 ( 白层及再淬火未回火层, 影响模具性能建议在电加工的最后阶段采用精放电即低电流, 高频率为了获得预期的表现, 必须对电加工表面进行研磨和抛光以彻底去除白层后用比原先回火温度低约 25 的温度再回火一次. 焊补模具钢焊接后一般容易发生开裂如能做好预处理, 这些措施如 : 正确的坡口加工焊条的选择实施焊接工艺焊前预热及焊后热处理, 工具钢的焊接也能得到很好的效果. 为了得到好的抛光及光刻效果, 利用下表推荐的焊材. 抛光淬火及回火的 STAVAX ESR(S-136 具备优良的抛光性但抛光技巧与其他 ASSAB 钢材比较有点不同, 主要的原则是, 在细磨和抛光时采取多道手续, 不要在很粗糙的表面进行抛光但抛光时, 上一道抛光手续所遗留的刮痕被除去后, 就必须立即停止继续抛光详细的资料可参考 ASSAB 工具钢的抛光小册子光蚀刻花 STAVAX ESR 的低杂质含量, 非常适合光蚀刻花由于 STAVAX ESR 的优良抗腐蚀性, 所以必须采用特殊的光蚀刻花工艺这特性亦广泛被主要的光蚀刻花公司熟悉焊接方法 TIG MMA 预热温度 ºC ( 退火态 ~200 HB 200ºC ( 硬态 56 HRC 250ºC ( 硬态 52 HRC 焊材 STAVAX TIG-WELD STAVAX WELD 2 最大层间温度焊后冷却焊后硬度焊后热处理淬硬态退火态 400ºC ( 退火态 ~200 HB 350ºC ( 硬态 56 HRC 400ºC ( 硬态 52 HRC 前两个小时以 20-40ºC/h 速度冷却, 然后空冷 HRC 在原回火温度下 10-20ºC 回火处理保护状态下将模具加热至 890, 均热后在炉中以每小时 20 的速度冷至 850, 然后以每小时 10 冷却至 700 后自由空冷拥有优良抛光性能的纯净钢种赋予医疗产品完美的表面质量 1 模具整体必须达到预热温度并在整个焊补过程中维持恒定以防止产生焊接裂纹对于淬火回火后的模具, 实际预热温度必须低于原先的热处理时的回火温度以避免模具基体硬度下降 2 对模具进行多层多道焊时, 当焊接后道焊缝时, 前道焊缝的最低温度, 称为层间温度若超出该温度, 模具就会出现变形或在焊接区域出现软区的风险

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参考标准 AISI DIN JIS DF-2 ARNE O SKS 3 DF-3 O SKS 3 XW-5 SVERKER 3 D6 (D3 ( (SKD 2 XW-10 RIGOR A SKD 12 XW-41 SVERKER 21 D2

uddeholm STAVAX ESR 参考标准 AISI DIN JIS DF-2 ARNE O1 1.2510 SKS 3 DF-3 O1 1.2510 SKS 3 XW-5 SVERKER 3 D6 (D3 (1.2436 (SKD 2 XW-10 RIGOR A2 1.2363 SKD 12 XW-41 SVERKER 21 D2 1.2379 SKD 11 XW-42 D2 1.2379