对特殊钢尚无统一的定义和概念,一般认为特殊钢是指具有特殊的化学成分(合金化)、采用特殊的工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。与普通钢相比,特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。
一、基本分类
1.钢材种类极杂且多,其中模具用钢材分三类:
A.塑料模具钢:高抛光度
B.热作工具钢:高强度、耐高温
C.冷作工具钢:耐高压、耐磨损——‘高速工具钢’为其一分支
2.常见牌号标志:
A.JIS——日本工业规格
B.ASTM——美国材料试验协会规格
C.AISI——美国钢铁协会规格
D.DIN——德国国家规格
二、使用惯例
1.P20,最常用的塑料钢
2.PDS5,类似P20,但比P20难加工,缺点是温度较高易硬化
3.PDS1,不等于S45C,不是型腔用,使用在模架,以降低成本
4.若要求耐用性,则模架材料S50C或S55C,国内常见克难办法为S45C锻打,硬度更高,耐磨性比S50C更好注:曾有人表示S45C锻打优于S50C的耐磨性,事实上,该S50C恐有伪劣产品之嫌
5.型腔钢材对硬度要求高于P20时,可选用NAK80,利于耐用
6.选择倾向:
A.塑胶钢:即用在塑胶射出成模,再区分镜面抛光、耐蚀性等要求
B.冷作钢:用在导柱套标准零件,也用在精密五金模或耐磨的塑胶模或冷冲模
C.热作钢:铝或锌合金压铸模
7.塑料钢许多都是预硬型,以免热处理变形
8.各类钢材成份倾向:中碳:含C量0.3—0.8%
A.塑料钢:中碳或低碳少量镍铬系(1—10%)或中量接近SUS420不锈钢铬系(>10%)耐腐蚀
B.热作钢:中C,少量Cr
C.冷作钢:高C注:高速钢:高C,少量钨钼钒系(甚至加钴)。加少量铬可增加强度。
9.大类区分解说:
A.冷作钢:此类钢种在常温下使用,由于硬度高与耐磨要求,含碳量属于高碳钢(C>0.8%),甚至加入少量多钨钼钒元素,表助于提高耐磨性,另外,高硬度须防范发脆,故添加铬(约4—12%)以提高韧性和强度,也常辅之以锰元素
B.热作钢:此类钢种主要要求在于500—850℃左右较高温度的使用环境,故而耐高温的钨钼钒系元素与冷作钢相当,因其耐磨性非主要要求,是以含碳量仅属于中碳钢(0.3—0.8%),且其进而对韧性的影响减少,故含铬量略下降(约3—5.2%)
C.塑料钢:模腔表面的耐磨蚀为其主要要求,故属于低碳钢(C<0.3%)以减少其氧化倾向,并添加中量铬或少量镍铬元素以提高其耐腐蚀性能
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