8407--熱作壓鑄模鋼
ASSAB 8407的化學(xué)成分：
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UDDEHOLM
UHB |
ASSAB |
AISI |
DIN |
主要化學(xué)成分（%） |
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C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
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ORVAR SUPREME |
8407 |
H13 |
1.2344 |
0.39 |
1.00 |
0.40 |
5.20 |
1.40 |
0.90 |
ASSAB 8407簡介
8407是鉻、鉬、釩合金工具鋼，其優(yōu)點如下： ·優(yōu)良的耐熱沖擊和抗龜裂能力 ·高溫強(qiáng)度高 ·不論大小尺寸，韌性及延展性高高且各向同性 ·加工性及拋光性優(yōu)良 ·優(yōu)良的淬透性 ·良好的熱處理尺寸穩(wěn)定性
模具壽命的提高
8407是采用特殊煉鋼技術(shù)和嚴(yán)密質(zhì)量控制得到的純度高且組織微細(xì)的鋼材，8407的等向性（各向同性）要比一般傳統(tǒng)煉制的H13更佳。這對于模具的抵抗機(jī)械疲勞及熱應(yīng)力疲勞性能更具價值，如壓鑄模具、鍛造模具及擠壓成型模具等。因此采用8407的模具硬度可比普通H13提高1－2HRC而不會降低韌性。硬度高可以減緩熱龜裂的發(fā)生，提供模具壽命。8407符合北美壓鑄協(xié)會（NADCA）＃207－90壓鑄模具用高級H13鋼材規(guī)范（原為DCRF 01-83-02D)。
ASSAB 8407的用途：
壓鑄用模具：壓鑄模、嵌入件、型芯、模肉、澆口、噴嘴、頂針、柱塞、套筒等
擠壓成型用模具：模仁、模托、襯墊、襯套、頂桿、承塊等
熱鍛用模具：鋁鎂合金熱鍛、銅合金熱鍛、鋼鐵熱鍛等
塑膠模具：注塑模、壓縮轉(zhuǎn)移模等
其他用途：厚鋼板沖孔、廢鐵剪、熱剪、模具套環(huán)、耐磨損零件等
ASSAB 8407的物理性能
淬硬、回火至45HRC的硬度，在室溫及高溫的數(shù)據(jù)。
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溫度(℃) |
20 |
400 |
800 |
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密度(Kg/m3) |
7800 |
7700 |
7550 |
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彈性系數(shù)(N/mm2) |
202500 |
175000 |
130000 |
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熱膨脹系數(shù)(20℃起/℃) |
--- |
12.6×10-6 |
13.9×10-6 |
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熱傳導(dǎo)系數(shù)(W/m℃) |
24.6 |
26.2 |
27.6 |
ASSAB 8407的熱處理
⑴軟性退火：將鋼材于保護(hù)氣氛中加熱至850℃，均熱后，于爐中以每小時10℃之速度，冷卻至650℃，再于空氣中緩慢冷卻。
⑵消除應(yīng)力：鋼材經(jīng)過粗加工后，若要消除加工殘余應(yīng)力，則須將鋼材加熱至650℃，恒溫兩小時，再于爐中緩冷至500℃后空冷。
⑶硬化：預(yù)熱溫度：650-850℃，通常分兩階段預(yù)熱；奧氏體化溫度（淬火溫度）：1020-1050℃，常用溫度為1020℃。
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溫度℃ |
保溫時間min |
回火前硬度HRC |
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1020
1050 |
30
15 |
53±2
54±2 |
保溫時間 = 當(dāng)鋼材中心點也達(dá)到淬火溫度時，所再需要的保持時間。
注：鋼材在淬火硬化過程中必須加以保護(hù)避免氧化及脫碳。
⑷淬冷介質(zhì)：高速循環(huán)氣體或空氣；真空冷卻〔高速及足夠的正壓氣體〕；在450-550℃的鹽浴爐或流動粒子爐中，分級淬火（麻回火)，然后空冷；在180-220℃的鹽浴爐或流動粒子爐中，分級淬火（麻回火），然后空冷；溫油中淬火。
注意1：當(dāng)鋼材溫度冷至50-70℃時，應(yīng)立即回火；注意2：為了要使模具獲得最適當(dāng)?shù)男再|(zhì)，淬火冷卻速度應(yīng)越快越好，但是不能因此造成過度嚴(yán)重的變形或破裂。
⑸回火：根據(jù)所要求的硬度、參考回火圖，選擇適當(dāng)?shù)幕鼗饻囟��；鼗鹬辽賰纱危看位鼗鸷蟊仨毨鋮s到室溫，最低的回火溫度為180℃模具 需在回火溫度中，保溫至少兩小時。應(yīng)避免在425-525℃之間回火〔如圖所示〕，以避免回火脆性。
使用不同溫度回火后的大約沖擊強(qiáng)度。8407比一般傳統(tǒng)方法煉制的AISI H13鋼材具備更佳的等向性。
建議避免在425至525℃之間回火，從而防止韌性降底。
淬火后的尺寸改變（樣品尺寸：100×100×25毫米）
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寬度% |
長度% |
厚度% |
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1020℃油淬火 最小
最大 |
-0.08
-0.15 |
-0.06
-0.16 |
±0
+0.30 |
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1020℃氣冷 最小
最大 |
-0.02
+0.03 |
-0.05
+0.02 |
±0
+0.05 |
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1020℃真空淬火 最小
最大 |
+0.01
+0.02 |
-0.02
-0.04 |
+0.08
+0.12 |
回火后的尺寸變化
注：最終的尺寸變化是淬火和回火的累積尺寸變化總和。
ASSAB 8407的氮化處理
氮化處理產(chǎn)生的高硬度表層，有很好的耐磨性和抗侵蝕性，但相對而言其韌性較差，容易因受機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的沖擊而產(chǎn)生裂痕或剝離，特別是氮化后表面出現(xiàn)白亮氮化層時危險性增大。氮化前，鋼材必須硬化，且回火溫度必須高於氮化溫度至少50℃。在525℃氨氣中氮化或480℃的90% 氫氣和10% 氮氣的混合氣氛中離子氮化，都能到1000-1250HV1的表層硬度，一般推薦離子氮化，因為其氮勢濃度較容易控制，特別是在熱作模上應(yīng)避免產(chǎn)生“氮化白層”。當(dāng)然，嚴(yán)格控制的氣體氮化，同樣能獲得滿意的結(jié)果。
⑴90%氫氣(H2)和10%氮氣(N2)的離子氮化
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溫度℃ |
氮化時間h |
表層深度mm |
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480
480
480
480 |
0.5
10
20
40 |
0.004
0.08
0.14
0.30 |
表層深度：以硬度超過基材硬度50HV的那一點深度算起。表層硬度只有700HV.
熱作模具氮化總深度建議不超過0.3毫米。8407也可以在退火狀態(tài)下氮化，但氮化深度及硬度將會降低。
⑵軟氮化：軟氮化是在特殊鹽浴爐中或相應(yīng)氣氛中進(jìn)行，溫度大約在570℃，處理時間一般為兩小時，表層硬度為950-1000HV1，深度約100-200微米。 熱作模具鋼模芯軟氮化總深度建議不超過0.1毫米。
ASSAB 8407的研磨加工
正確的研磨技術(shù)能避免研磨裂痕，增進(jìn)模具壽命，低溫回火的鋼材對研磨特別敏感。研磨砂輪必須適當(dāng)?shù)男拚麂J，并在研磨中使用大量的冷卻液。砂輪的選擇建議由砂輪制造廠商獲得。
ASSAB 8407的焊補(bǔ)
8407的焊補(bǔ)如能適當(dāng)預(yù)熱，并對焊補(bǔ)處進(jìn)行前期處理。焊補(bǔ)時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)暮笚l，并采用適當(dāng)?shù)暮秆a(bǔ)程序，就能得到滿意的結(jié)果。
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焊補(bǔ)方法 |
TIG氬弧焊 |
MMA電弧焊 |
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預(yù)熱溫度 |
325～375℃ |
325～375℃ |
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焊條 |
QRO-90 |
QRO-90 |
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焊補(bǔ)后硬度 |
48~51HRC |
48~51HRC |
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已硬化材
退火材 |
焊補(bǔ)后熱處理
選擇比原先回火溫度低10～20℃的溫度回火
在850℃的保護(hù)氣氛下退火，然后以每小時10℃爐冷至650℃，再冷卻于空氣中。
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ASSAB 8407的電火花加工
如果鋼材淬火后再做電加工，那么在加工后，必須在比原先回火溫度低25℃的溫度下，再回火一次。
ASSAB 8407的硬鉻鍍覆
鍍鉻后，模具必須在180℃溫度下回火4小時，以避免氫脆。
ASSAB 8407的光蝕刻花
由于8407的組織均勻、細(xì)小及低的含硫量，確保其經(jīng)過光蝕刻花處理后能產(chǎn)生優(yōu)異的紋理效果。
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