REFERENCE STANDARD 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

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魄庾
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1 uddeholm

2 REFERENCE STANDARD 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 D SKD 11 XW-42 D SKD 11 CARMO CALDIE ASSAB 88 CARMO CALDIE SLEIPNER ASP 23 (M3: SKH 53 ASP 30 (M3:2 + Co SKH 40 ASP VANADIS 4 EXTRA VANADIS 4 EXTRA VANADIS 6 VANADIS 6 VANADIS 10 VANADIS 10 VACRON 40 VANCRON P20 Mod HH P20 Mod T P20 Mod Mod. 718 SUPREME IMPAX SUPREME P20 Mod HH IMPAX HH P20 Mod NIMAX UNIMAX CORRAX NIMAX UNIMAX CORRAX STAVAX ESR STAVAX ESR 420 Mod ESR SUS 420J2 MIRRAX ESR MIRRAX ESR 420 Mod. POLMAX ELMAX POLMAX ELMAX RAMAX LH RAMAX LH 420 F Mod. RAMAX HH RAMAX HH 420 F Mod. ROYALLOY PRODAX ASSAB PT18 ASSAB MMXL ASSAB MM40 ALVAR 14 ALVAR SKT M ORVAR 2M H SKD SUPREME ORVAR SUPREME H13 Premium ESR SKD 61 DIEVAR HOTVAR QRO 90 SUPREME DIEVAR HOTVAR QRO 90 SUPREME SNCM SCM S50C 本文所载资料, 是根据我们目前的知识水平所编写的, 目的是提供对我们的产品及使用的一般建议, 因此不应该为了某种特定用途, 而被用来当作是描述产品特定性能的保证版本号

0 x 10-6 热传导系数 W/m C 27 32 比热 J/kg C 455 525 608 标准规范供货状态色标无软退火至约 200 HB 白 / 紫抗压强度室温抗压强度近似值 : Calmax 适合制作冷作模具和塑胶模具硬度 56 HRC 58 HRC 60 HRC

3 简介 Calmax 是一种铬钼钒合金钢, 他有以下特性 : 高韧性高耐磨性良好的淬透性良好的热处理尺寸稳定性良好的抛光性良好的焊接性良好的火焰硬化及高频淬火性能化学成分 % C 0.6 Si 0.35 Mn 0.8 Cr 4.5 Mo 0.5 V 0.2 性能物理性能温度 2 0 C C C 密度 kg/m 弹性模量 MPa 热膨胀系数从 20 C 每 C 12.0 x x 10-6 热传导系数 W/m C 比热 J/kg C 标准规范供货状态色标无软退火至约 200 HB 白 / 紫抗压强度室温抗压强度近似值 : Calmax 适合制作冷作模具和塑胶模具硬度 56 HRC 58 HRC 60 HRC 抗压强度, Rmc 抗压屈服强度, Rc MPa 2500 MPa 2700 MPa 1900 MPa 2000 MPa 2100 MPa 冲击强度在不同温度回火后的室温冲击强度值, 淬火温度 960 C, 空冷, 回火两次 Calmax 用作黄铜冲压模具冲击值,KV,(J 断裂韧性回火温度 Calmax 用作需要高硬度高耐磨性的塑料注射模 3

冷作模应用典型应用一般冲压和成型厚板的冲压和成型深度拉伸压花形状复杂的冷挤压模冷扎剪切刀刃圆型工具传统冷作工具钢目前冲压模具要求过去 1 0 年冲压模具行业发生了许多变化, 不锈钢和表面涂覆钢带得到广泛应用, 并且发展了高速冲压这种及时供货的生产方式和提高生产销量的需求, 对模具寿命的要求也相应提高传统的工具钢所制成的冲压模具, 由于性能不佳常常造成生产效率的低下 C a l m a

4 冷作模应用典型应用一般冲压和成型厚板的冲压和成型深度拉伸压花形状复杂的冷挤压模冷扎剪切刀刃圆型工具传统冷作工具钢目前冲压模具要求过去 1 0 年冲压模具行业发生了许多变化, 不锈钢和表面涂覆钢带得到广泛应用, 并且发展了高速冲压这种及时供货的生产方式和提高生产销量的需求, 对模具寿命的要求也相应提高传统的工具钢所制成的冲压模具, 由于性能不佳常常造成生产效率的低下 C a l m a x 优良的综合性能满足材料加工和现代生产方式的要求, 其高度安全性保证了最佳的模具性能和最高的生产效率目前大多数冲压模具采用传统炼钢工艺钢材如 O1, A2,D2, D3 或 D6 这些钢材都具有良好的耐磨性, 其硬度范围能满足大多数应用的要求但是, 由于韧性差, 火焰硬化及高频淬火能力差, 在模具异常失效后生产效率降低, 并且模具维修费用增高因此, 推出了冲压模具钢材 Calmax, 期望获得最佳经济效益, 即生产每件产品花费最低的模具成本 Calmax 用在冲压和穿孔的级进模 4

塑料模应用大型塑胶注塑模, 镶件为 C a l m a x 制造典型应用抵抗失效机制长寿命塑胶模具增强性塑胶模具压塑模具优异的韧性和耐磨性结合使 Calmax 适合不同的塑胶模应用, 其用作塑胶模具有良好的耐磨性, 满足安全可靠的长寿命要求 ASSAB 钢种 DF-3 CALDIE XW-10 ASSAB 88 XW-41

5 塑料模应用大型塑胶注塑模, 镶件为 C a l m a x 制造典型应用抵抗失效机制长寿命塑胶模具增强性塑胶模具压塑模具优异的韧性和耐磨性结合使 Calmax 适合不同的塑胶模应用, 其用作塑胶模具有良好的耐磨性, 满足安全可靠的长寿命要求 ASSAB 钢种 DF-3 CALDIE XW-10 ASSAB 88 XW-41 抗磨粒磨损抗粘着磨损抗崩角抗整体开裂抗塑性变形 XW-5 光蚀刻和抛光性能对比 C a l m a x 具有均匀的组织形貌, 加上其低的非金属元素含量 ( 由于真空脱气工艺确保光蚀刻后精确一致的皮纹再现及良好的抛光效果蚀刻需在处理高铬钢的蚀刻介质中进行 ASSAB 钢种 8407 SUPREME XW-10 抗磨损韧性抛光性能 5

6 热处理软性退火保护气氛中加热到 C, 保温 2, 以 2 0 C / h 冷速炉冷至 770 C, 然后以 10 C/h 炉冷至 C, 最后空冷应力消除钢材粗加工后, 加热至 650 C, 保温 2 小时, 缓冷至 C, 然后空冷硬化预热 : C 奥氏体化温度 : C, 常用温度 :9 6 0 C 温度 C 保温时间分钟回火前硬度淬火介质高速循环气体或空气真空炉冷却 ( 高压气体在 C 的盐浴炉或硫态炉中分级淬火, 再空气中冷却油冷至约 80 C 注 1: 模具温度降到 C 后立即回火注 2: 为了保证模具获得最佳的组织性能, 在可接受的变形范围内, 应尽可能的采用快的冷却速度注 3: 油冷增加尺寸变形和开裂风险硬度残余奥氏体与奥氏体化温度关系硬度,HRC 残余奥氏体,% ±2 HRC 63±2 HRC 64±2 HRC 保温时间 = 钢材整体都到达淬火温度后需要的保温时间钢材在硬化过程中必须保护以避免氧化和脱碳 CCT 曲线奥氏体化温度 960 C, 保温时间 30 分钟奥氏体化温度 (30 分钟易产生晶粒长大, 韧性降低奥氏体化温度 960 C 保温时间 30 分钟碳化物珠光体冷却曲线硬度贝氏体马氏体秒分小时空冷圆棒, 直径 mm 6

7 表面处理回火根据要求硬度, 并参考回火曲线, 选择适当的回火温度淬火冷却到室温后立即回火, 至少回火两次最低回火温度 180 C, 保温 2 小时以上回火曲线硬度,HRC 残余奥氏体,% 残余奥氏体奥氏体化温度有些冷作模具为了减小摩擦增加耐磨性而进行表面处理通常使用的表面处理是氮化和表面涂层, 如耐磨性 PVD 和 CVD 涂层氮化气体氮化和离子氮化是通常使用的两种氮化方法离子氮化的温度比气体氮化的温度低因此, 当要求 Calmax 基体硬度超过 54 HRC 时采用离子氮化氮化工艺离子氮化 465 C 时间 h 氮化层硬度 HV 氮化层深度 * µm 基体硬度 HRC 气体氮化 510 C * 氮化层深度是指从比基体硬度高 50 HV 到表面的距离氮化温度通常比回火温度低 C 尺寸变化回火温度过深的氮化层会影响模具的韧性, 通过控制氮化时间, 来调整氮化层的深度, 以满足实际应用要求热处理过程中的尺寸变化与热处理温度热处理设备及淬火介质有关模具的尺寸和几何形状也有很大的影响, 因此模具应预留足够的加工余量以调整变形 Calmax 模具加工余量为 % 因淬火及回火导致的变形可通过精加工来调整下图是经淬火回火后试样尺寸变化的实验曲线图淬火温度 : 960 C 保温 30 分, 空冷后在不同温度回火 2 x2 小时试样尺寸 : 100 x 100 x 10 mm CVD Calmax 也可以采用 CVD 涂层, 但是温度不能超过 960 C, 模具涂层后要经过再硬化 PVD PVD 涂层可在 200 C 到 500 C 之间进行如采用 200 C 温度时,Calmax 基体硬度要比 C 时要高, 采用 C 做涂层时, 涂层与钢材的结合力较强 PVD 的温度应比最高的回火温度低 20 C 尺寸变化,% 宽度长度厚度回火温度 7

8 机加工参数推荐以下所列机加工参数旨在寻求最佳加工条件提供参考状态 : 软性退火 -200 HB 车削加工车削参数车削速度 (v c m/min 进给量 (f mm/r 车削深度 (a p mm 硬质合金 ISO 标准高速钢钻孔加工高速钢麻花钻钻头直径 mm 切削速度 (v c m/min 进给量 (f mm/r * * * * * 涂层高速钢钻头, vc= m/min 硬质合金钻头切削参数切削速度 (v c m/min 进给量 (f mm/r 硬质合金刀具高速钢刀具粗车精车精车 P20 - P30 涂覆硬质合金可转位硬质合金 P10 涂覆硬质合金或陶瓷钻头类型整体硬质合金 1 钻头有冷却水道和钎焊接硬质合金钻头 2 根据钻头直径大小调整钎焊硬质合金铣加工表面铣与直角台阶铣切削参数铣削速度 (v c m/min 进给量 (f z mm/tooth 铣削深度 (a p mm 硬质合金 ISO 标准端铣铣削参数铣削速度 (v c m/min 进给量 (f z mm/tooth 硬质合金 ISO 标准整体硬质合金端铣类型可转位硬质合金 1 涂层高速钢端铣床, vc= m/min 2 根据端铣径向深度和铣刀直径而定磨削加工砂轮推荐磨削方式高速钢粗铣硬质合金刀具 P15 - P40 涂覆硬质合金精铣 P20 - P40 涂覆硬质合金软性退火状态 P10 - P20 涂覆硬质合金或陶瓷淬硬状态平面研磨 A 46 HV A 46 HV 扇形砂轮平面研磨 A 24 GV A 36 GV 外圆研磨 A 46 LV A 60 KV 内圆研磨 A 46 JV A 60 JV 成型研磨 A 100 LV A 120 JV 8

9 焊接冷作模具钢焊接后通常有开裂风险当需要焊接时, 对焊接点进行正确的预防处理, 焊材选择预热合适的焊接工艺及焊后热处理都有助于保证良好的焊接效果焊接处作适当的预处理修补焊接要在预热状态下进行, 在进行第一层和第二层焊接时采用 t 同样粗细的焊条和 t 同样大小的电流焊接时电弧尽量缩短电极与焊接面保持 90 而与焊丝前进的方向保持对大面积焊接, 焊接底部用软质材料填充 ( 填充层模具需要进行抛光或蚀刻建议采用 TIG 法焊接, 焊接时必须采用匹配化学成分的焊丝焊接方法 TIG C 预热温 ( 软退火 ~200 HB 度 C ( 淬硬 HRC 填充材料最高过度温度. 2 MMA C ( 软退火 ~200 HB C ( 淬硬 HRC / CARMO TIG-WELD / CARMO WELD UTP A73G2 UTP 67S UTP A67S C ( 软退火 ~200 HB C ( 淬硬 56 HRC C ( 淬硬 58 HRC C ( 软退火 ~200 HB C ( 淬硬 56 HRC C ( 淬硬 58 HRC 1. 预热必须保证模具热透并在整个焊接过程中持续保温, 以防止焊接开裂对热处理过的模具, 实际预热温度比模具原始回火温度低, 避免模具硬度降低 2. 是指在多道焊接时, 第二道或每道之前模具焊接区域达到的最大瞬时温度, 当温度超过时, 模具有变形和在焊接附近区域软化的风险电火花加工如果在淬火回火条件下放电加工, 放电表面覆盖一层再凝固层 ( 白层和硬花层未回火层, 它们是硬脆相, 影响模具的使用对模具表面进行放电处理, 建议采用精放电如低电流高频率放电采用合适的工艺, 放电表面要进行抛光处理完全去除白层模具在低于最高回火温度 25 C 进行去应力回火更多信息更多信息, 如钢材选择热处理应用等, 请联系当地 ASSAB 分公司 * * 见封底焊后热处理开始 2 小时内以 20-40ºC/h 冷却, 然后在空气中空冷至 < 70ºC 焊后硬度 / CARMO TIG-WELD HRC UTP A73G HRC UTP A67S HRC / CARMO WELD HRC UTP 67S HRC 焊后热处理淬硬态软退火状态 Temper 10-20ºC below the original tempering temperature. Soft anneal according to the Heat treatment recommendation. 9

10 ASSAB 冷作工具钢的对比物理特性及抗失效的性能 ASSAB 钢种硬度 / 抗塑性变形机械加工性能磨削性能尺寸稳定性抗磨粒磨损抗粘着磨损延展性 / 抗崩角抗疲劳开裂韧性 / 整体开裂 DF-3 CALDIE (ESR XW-10 ASSAB 88 XW-42 XW-5 VANADIS 4 EXTRA VANADIS 10 VANCRON 40 ASP 23 ASP 30 ASP 60 AISI M2 10

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 CALMAX 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 SKD