Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢是我国研制的含S系易切削预硬型塑料模具钢,其特点是预硬态交货,预硬硬度为35~40HRC,在此硬度下仍具有较好的切削加工性,模具加工后不再进行热处理直接使用。另外Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢还具有耐蚀性较好和可渗碳等优点。SM1钢中加入Ni,起固溶强化作用并增加韧性;加入Mn与S形成易切削相MnS;加入Cr、Mo、V,增加钢的淬透性,同时能起强化作用。
目前含硫易切削预硬钢在电子、仪表、塑料、轻工等行业的印制电路板凹凸模、胶木线路板孔模、精密冲压导向板及热固性塑料模具等方面的应用,已取得了良好的效益。经实践证明,SM1模具钢镜面抛光性能良好,表面粗糙值可达Ra0.1μm以下,模具的精度较高,可以取代并已部分取代了从日本和瑞典进口的塑料模具钢。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的化学成分:
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢化学成分(质量分数,%)
C
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Si
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Mn
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Cr
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Mo
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V
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Ni
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P
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S
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0.50~0.60
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0.40
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0.80~1.20
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0.80~1.20
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0.20~0.50
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0.10~0.30
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1.00~1.50
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≤0.030
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0.08~0.15
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Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的临界点:
Ac1≈712℃,Ac3≈772℃,Ms≈290℃。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的热加工:
锻造工艺规范
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢锻造工艺规范
加热温度/℃
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始锻温度/℃
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终锻温度/℃
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冷却方式
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1150
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1050~1100
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≥850
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缓冷,需球化退火
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Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的预备热处理:
等温球化退火:加热温度为810℃,保温2~4h;等温温度为680℃,保温4~6h,炉冷至550℃出炉空冷,退火后硬度≤235 HBS。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的淬火及回火:
淬火温度800~860℃,油冷,硬度为57~59HRC。回火温度为620~650℃,硬度为40HRC。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的力学性能:
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢840℃油淬、620℃回火后的性能
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢840℃油淬、620℃回火后性能
性能
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测试值
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性能
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测试值
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硬度/HRC
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35~40
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磨削应力/MPa
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7.11
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σb/MPa
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1049~1176
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磨削比
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19.43
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σs/MPa
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1020~1156
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表面粗糙度Ra/μm
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0.27
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δ(%)
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14.5~15.8
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抛光阻应力/MPa
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0.84
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ψ(%)
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40.3~53
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抛光表面粗糙度Ra/μm
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0.029
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αk(J/cm2)
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62~67.6
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Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的实际应用:
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢生产工艺简便易行,性能优越稳定、使用寿命长,部分模具的应用效果。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢制作的部分模具使用寿命
模具名称
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原用材料
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寿命
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现用材料
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寿命
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量角器、三角尺模具
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38CrMoAl
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5万件报废
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SM1
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30万次,尚好无损
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牙刷模具
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45#钢
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43万支修模
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SM1
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259万支开始修模
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纱管模具
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CrWMn、45#钢
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5万次报废
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SM1
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40万次开始修模
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出口玩具模
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718、8407
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–
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SM1
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满足出口要求
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出口保温瓶模具
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45#钢
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5万次
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SM1
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30万次,满足出口要求
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电路板冲模
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CrWMn
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–
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SM1
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满足用户要求
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