H13鋼是使用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼種,它的主要特性是:(1)寧波5CrNiMo模具鋼具有高的淬透性和高的韌性;(2)寧波5CrNiMo模具鋼優(yōu)良的抗熱裂能力,在工作場合可予以水冷;(3)具有中等耐磨損能力,還可以采用滲碳或滲氮工藝來提高其表面硬度,但要略為降低抗熱裂能力;(4)因其含碳量較低,回火中二次硬化能力較差;(5)在較高溫度下具有抗軟化能力,但使用溫度高于540℃(1000℉)硬度出現(xiàn)迅速下降(即能耐的工作溫度為540℃);(6)熱處理的變形??;(7)中等和高的切削加工性;(8)中等抗脫碳能力。更為令人注意的是,它還可用于制作航空工業(yè)上的重要構(gòu)件。
當(dāng)前,世界各國紛紛將寧波5CrNiMo模具鋼增材制造作為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新增長點(diǎn),力爭搶占未來科技和產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。我國增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段已從研發(fā)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,新設(shè)備、新技術(shù)、新材料、新應(yīng)用程序不斷推陳出新,越來越多的企業(yè)將增材制造作為產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)轉(zhuǎn)型的方向。寧波5CrNiMo模具鋼增材制造技術(shù)是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件,相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除——切削加工技術(shù),是一種“自下而上”的制造方法。關(guān)橋院士提出了“廣義”和“狹義”增材制造的概念,“狹義”的增材制造是指不同的能量源與CAD/CAM技術(shù)結(jié)合、分層累加材料的技術(shù)體系;而“廣義”增材制造則以材料累加為基本特征,以直接制造零件為目標(biāo)的大范疇技術(shù)群。
寧波5CrNiMo模具鋼20#是20鋼的簡易寫法,屬鋼材中的一種材質(zhì)。該鋼屬于優(yōu)質(zhì)低碳碳素鋼,冷擠壓、深談淬硬鋼。該鋼強(qiáng)度低,韌性、塑性和焊接性均好??估瓘?qiáng)度為253-500MPa,伸長率≥24%。正火可促進(jìn)該鋼球化,細(xì)化大塊狀先共析鐵素體,改進(jìn)小于160HBS毛坯的切削性能。 該鋼模具零件工藝路線為:下料→鍛造模坯→退火→機(jī)械粗加工→冷擠壓成型→再結(jié)晶退火→機(jī)械精加工→滲碳→淬火、回火→研磨拋光→裝配。寧波5CrNiMo模具鋼冷壓毛坯軟化處理規(guī)范 溫度700~720℃,保溫時(shí)間8~15h,再以50~100℃/h的冷速,隨爐降至溫度≤550~600℃,出爐空冷。處理前硬度≤143HBS,軟化后硬度≤131HBS。淬火規(guī)范 溫度910℃±10℃,10%NaCl鹽水冷卻。
1、寧波5CrNiMo模具鋼可鍛性:具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網(wǎng)狀碳化物傾向低。2、退火工藝性:球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動(dòng)范圍小,球化率高。3、切削加工性:切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。4、寧波5CrNiMo模具鋼氧化、脫碳敏感性:高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對(duì)加熱介質(zhì)不敏感,產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。5、淬硬性:淬火后具有均勻而高的表面硬度。6、淬透性:淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質(zhì)就能淬硬。7、淬火變形開裂傾向:常規(guī)淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低,對(duì)淬火溫度及工件形狀不敏感。8、可磨削性:砂輪相對(duì)損耗小,無燒傷極限磨削用量大,對(duì)砂輪質(zhì)量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。
1、寧波5CrNiMo模具鋼尺寸精度:軸頸是軸類鍛件的主要表面,它影響軸的回轉(zhuǎn)精度及工作狀態(tài)。2、寧波5CrNiMo模具鋼幾何形狀精度:軸頸的幾何形狀精度(圓度、圓柱度),一般應(yīng)限制在直徑公差點(diǎn)范圍內(nèi)。3、位置精度:主要是指裝配傳動(dòng)件的配合軸頸相對(duì)于裝配軸承的支承軸頸的同軸度,通常是用配合軸頸對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)來表示的;根據(jù)使用要求,規(guī)定高精度軸為0.001~0.005mm,而一般精度軸為0.01~0.03mm。4.表面粗糙度:根據(jù)零件的表面工作部位的不同,可有不同的表面粗糙度值,例如普通機(jī)床主軸支承軸頸的表面粗糙度為Ra0.16~0.63um,配合軸頸的表面粗糙度為Ra0.63~2.5um,隨著機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度的增大和精密程度的提高,軸類零件表面粗糙度值要求也將越來越小?!?/p>
鍛件的質(zhì)量要求主要表現(xiàn)在鋼的純凈性、均勻性和致密性三個(gè)方面。純凈性、均勻性和致密性的任何不完善都會(huì)影響質(zhì)量而成為缺陷,缺陷越嚴(yán)重,對(duì)質(zhì)量影響也越大,缺陷如超過限度則導(dǎo)致鍛件質(zhì)量不能滿足技術(shù)條件的要求而報(bào)廢,故道道工序均應(yīng)嚴(yán)加控制。1.寧波5CrNiMo模具鋼化學(xué)成分分析。一般化學(xué)成分分析主要為碳、錳、硅、硫、磷及合金元素的含量。2.寧波5CrNiMo模具鋼力學(xué)性能試驗(yàn)。常用的力學(xué)性能試驗(yàn)為硬度、拉深、沖擊和彎曲試驗(yàn)。3.低倍檢驗(yàn)。硫印、酸洗、斷口是常用的低倍檢驗(yàn)項(xiàng)目。4.金相高倍檢驗(yàn)。5.無損檢測。通常用的有磁粉、熒光、著色、射線、渦流和超聲波等方法。