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 11 CARMO CARMO CALMAX CALMAX 1.2358 CALDIE ASSAB 88 CALDIE SLEIPNER ASP 23 (M3:2 1.3395 SKH 53 ASP 30 (M3:2 + Co 1.3294 SKH 40 ASP 60 1.3292 VANADIS 4 EXTRA VANADIS 4 EXTRA VANADIS 6 VANADIS 6 VANADIS 10 VANADIS 10 VANCRON 40 VANCRON 40 618 P20 Mod. 1.2738 618 HH P20 Mod. 1.2738 618 T P20 Mod. 1.2738 Mod. 718 SUPREME IMPAX SUPREME P20 Mod. 1.2738 718 HH IMPAX HH P20 Mod. 1.2738 NIMAX UNIMAX CORRAX NIMAX UNIMAX CORRAX STAVAX ESR STAVAX ESR 420 Mod. 1.2083 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 14 1.2714 SKT 4 8407 2M ORVAR 2M H13 1.2344 SKD 61 8407 SUPREME ORVAR SUPREME H13 Premium 1.2344 ESR SKD 61 DIEVAR HOTVAR QRO 90 SUPREME DIEVAR HOTVAR QRO 90 SUPREME 705 4340 1.6582 SNCM8 709 4140 1.7225 SCM4 760 1050 1.1730 S50C 本文所载资料, 是根据我们目前的知识水平所编写, 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质的保证 版本 090619 2
简介 Calmax 是一种铬钼钒合金钢, 其有以下特性 : 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 标准规范 WNr. 1.2358 Mo 0.5 V 0.2 性能 物理性能 温度 20 200 400 密度 kg/m 3 7 770 7 720 7 650 弹性模量 MPa 热膨胀系数从 20 起每 热传导系数 W/m 比热 J/kg 194 000 188 000 178 000 12.0 10-6 13.0 10-6 27 32 455 525 608 供货状态 色标 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, Rc0.2 2300 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 9 6 0, 空冷, 回火两次 Calmax 用作黄铜压印模具 冲击值,KV,(J 断裂韧性 回火温度 Calmax 用作需要高硬度 高耐磨性的塑料注塑模 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拉深压花形状复杂的冷挤压模轧辊剪切刀刃原型工具 传统冷作工具钢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 C a l m a x, 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 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 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 抵抗失效机制 ASSAB 钢种 DF-3 CALMAX 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 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 性能对比 ASSAB 钢种 抗磨损 韧性 抛光性能 CALMAX 8407 SUPREME XW-10 5
热处理 软性退火保护气氛中加热到 860, 保温 2 小时, 以 20 / h 冷速炉冷至 770, 然后以 10 /h 炉冷至 6 5 0, 最后空冷 应力消除钢材粗加工后, 加热至 6 5 0, 保温 2 小时, 缓冷至 500, 然后空冷 硬化预热 : 600-750 奥氏体化温度 : 950-970, 常用温度 :960 温度 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 200-550 的盐浴炉或硫态炉中分级淬火, 再空气中冷却 油冷至约 80 注 1: 模具温度降到 50-70 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,% 950 960 970 30 30 30 62±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, 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
表面处理 回火根据所需硬度, 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, 保温 2 小时以上 回火曲线 硬度,HRC 残余奥氏体,% 尺寸变化 残余奥氏体 回火温度 奥氏体化温度 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 0. 2 0 % 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 :9 6 0 保温 3 0 分, 空冷后在不同温度回火 2 2 小时 试样尺寸 :100 100 100 mm 尺寸变化,% 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, 如增加耐磨性的 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 时间 h 氮化层硬度 HV 氮化层深度 * µm 基体硬度 HRC 18 1075 200 54 气体氮化 510 12 1075 200 52 * 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 15-25 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 CVD C a l m a x 也可以采用 C V D 涂层, 但是温度不能超过 960, 模具涂层后要经过再硬化 PVD PVD 涂层可在 200 到 500 之间进行 如采用 200 温度时,Calmax 基体硬度要比 500 时要高, 采用 500 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 宽度长度厚度 回火温度 7
机加工参数推荐 以下所列机加工参数旨在为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 硬质合金刀具 高速钢刀具 粗车精车精车 150-200 200-250 20-25 0.2-0.4 0.05-0.2 0.05-0.3 2-4 0.5-2 0.5-3 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 粗铣 硬质合金刀具 精铣 160-240 240-280 0.2-0.4 0.1-0.2 2-5 2 P20 - P40 涂覆硬质合金 P10 - P20 涂覆硬质合金或陶瓷 硬质合金 ISO 标准 P20 - P30 涂覆硬质合金 P10 涂覆硬质合金或陶瓷 端铣 端铣类型 铣削参数 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 铣削速度 (v c m/min 120-150 150-200 40-45 1 进给量 (f z mm/tooth 0.006-0.22 0.06-0.2 2 0.01-0.35 2 钻头直径 mm 切削速度 (v c m/min 进给量 (f mm/r 5 13-15* 0.05-0.10 5-10 13-15* 0.10-0.20 10-15 13-15* 0.20-0.25 15-20 13-15* 0.25-0.30 硬质合金 ISO 标准 P15 - P40 涂覆硬质合金 1 涂层高速钢端铣床, vc= 55-60 m/min 2 根据端铣径向深度和铣刀直径而定 * 涂层高速钢钻头, Vc= 23-25 m/min 硬质合金钻头 磨削加工砂轮推荐 磨削方式软性退火状态淬硬状态 加工参数 可转位硬质合金 钻头类型 整体硬质合金 钎焊硬质合金 1 平面研磨 A 46 HV A 46 HV 扇形砂轮平面研磨 A 24 GV A 36 GV 钻孔速度 (v c m/min 120-150 210-230 70-100 外圆研磨 A 46 LV A 60 KV 进给量 (f mm/r 0.10-0.35 2 0.03-0.12 2 0.15-0.40 2 1 有冷却水道和钎焊接硬质合金钻头 内圆研磨 A 46 JV A 60 JV 成型研磨 A 100 LV A 120 JV 2 根据钻头直径大小调整 8
焊接 冷作模具钢焊接后通常有开裂风险 当需要焊接时, 对焊接处进行正确的预处理, 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同样粗细的焊条和同样大小的电流 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 75-80 对大面积焊接, 焊接底部用软质材料填充 ( 过渡层 模具需要进行抛光或蚀刻建议采用 TIG 法焊接, 焊接时必须采用化学成分匹配的焊丝 焊接方法 TIG MMA 200-250 200-250 ( 软退火 ~200 HB ( 软退火 ~200 HB 预热温度. 1 180-220 180-220 ( 淬硬 56-58 HRC ( 淬硬 56-58 HRC 填充材料 最高层间温度 2 焊后热处理 焊后硬度 淬硬态 软退火状态 CALMAX / CARMO TIG-WELD UTP A73G2 UTP A67S 400 ( 软退火 ~200 HB 350 ( 淬硬 56 HRC 250 ( 淬硬 58 HRC CALMAX / CARMO WELD UTP 67S 400 ( 软退火 ~200 HB 350 ( 淬硬 56 HRC 250 ( 淬硬 58 HRC 开始 2 小时内以 20-40 /h 冷却, 然后在空气中空冷至 < 70 CALMAX / CARMO TIG-WELD 58-61 HRC UTP A73G2 53-56 HRC UTP A67S 55-58 HRC 焊后热处理 CALMAX / CARMO WELD 58-61 HRC UTP 67S 55-58 HRC 低于前一次回火温度 10-20 进行回火 根据热处理建议进行退火 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 和淬火 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 2 5 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 9
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 CALMAX 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
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