Viking材料介绍

Viking材料介绍內容提要1概述2与传统高碳高铬钢比较之优点3具体性能4熱處理與金相組織5品质控制1.概述Viking材料是世界钢铁龙头—瑞典一胜百(ASSAB)公司研发的新型钢种.它主要是针对传统高碳高铬莱氏体钢(Cr12、Cr12MoV、D2、SKD11、SLD、DC53)轫性不足的缺点而改良的钢种.在冲压、剪切过程中，模具要有足够高的韧性。当冲压厚度较大的材料时，刀刃要承爱非常大的冲击力，因此，刀具必须具有高的韧性。随着冲压、剪切材料厚度的增加，模具要求具有更高的韧性，这就是高韧性且耐冲击的钢得到应用的原因。同时，模具必须具有足够的耐磨性，以保证生产的经济性。通常现有的重型冲裁和成型加工用耐冲击钢，不具备工艺技术所要求的最适合的综合性能：Viking材料是一种用于重型冲裁和成型加工所需要的通用高合金工具钢，它具有高韧性和耐磨性最恰当配合的综合性能。可用于精细的冲压、刀片、深拉、深冲压、冷墩模、锻模、轧辊、形状复杂的挤压模、挤压管模等，冲压和冲孔的材料厚度可达2.5mm。2Viking与传统高碳高铬钢比较之优点2.1成分比较成分CSiMnCrMoVSPJISG4404-2000SKD111.40~1.60≤0.40≤0.6011.0~13.00.80~1.200.20~0.50≤0.030≤0.030ASTMA6811999D21.40~1.60≤0.60≤0.6011.0~13.00.70~1.200.50~1.10≤0.030≤0.030GB/T1299-2000Cr12MoV1.45~1.70≤0.40≤0.4011.0~12.50.40~0.600.15~0.30≤0.030≤0.030JISG4404-2000SLD1.40~1.60≤0.40≤0.6011.0~13.00.80~1.200.20~0.50≤0.020≤0.025ASSABViking0.45~0.55≤1.20≤0.807.0~9.01.10~1.900.20~0.80≤0.020≤0.020Viking与传统高碳高铬钢比较之优点：合金设计、冶金工艺优化，以降低有害元素的含量，提高产品质量等。A、Viking材料在合金设计方面，重视C、Cr、Mo、V各主要成分的均衡调节，使材料的韧性、强度、抗浸蚀性、大规格制品的性能均匀性得到兼顾;传统高碳铬钢,由于高碳以及Cr对共析含碳量的影响,它们都是莱氏体钢.钢中C、Cr形成大量共晶碳化物,因此耐磨性虽好,但韧性却差;从研究思路看，Viking着眼点主要在降低C、Cr、含量,使共析点转变成为过共析合金钢,避免了共晶莱氏体的形成,因此韧性得到提高.同时提高Mo当量，保证材料淬硬性、高温强度的同时、耐磨性也得到提升。B、冶金工艺优化方面，Viking钢采用先进的冶炼设备和工艺,让材料的纯净度大幅提高.在工业生产可能的前提下，极力降低对材料疲劳寿命影响最显著的Si、P杂质元素;鋼材硬度韌性耐磨性純潔度均一性基體含鉻量SKD11D2Cr12MoVSLDCr12DC53Viking*與一般常用硬度作比較2.2特性對比3.Viking具体性能3.1机械性能强度强度值仅是标准试样的测试值。全部试样取自轧制方向，试样加热至1010±10℃油淬并经两次回火，其硬度值为：性能（N/mm2）硬度（HRC）585550抗拉强度196018601620抗拉屈服强度（0.2%）171516201470抗压强度274524502060抗压屈服强度（0.2%）211020601715冲击功近似值，冲击实验试样的采取和热处理制度与抗压强度实验的试样完全相同。ft.ib.kpm/cm23.2加工性能切削加工用硬质合金刀具切削粗加工中间加工最后加工切削深度(t)mm最小23最大2进刀量(S)mm最小10.3-1最大0.3ISO机械加工类P30-P40P20-P30P10切削速度(V)m/min40-8050-10080-150磨削加工粗磨精磨磨深度mm最小2最大2进给量(S)mm磨齿轮最小0.2最大2ISO机械加工类硬质合金工具有P30-P40P10-P40磨削度(V)m/min40-8060-100刨磨速度(V)m/min高速钢刀具15-2020-30注：磨削临近结束，降低磨削速度是有利的研磨加工滚动研磨装置种类繁多，每个装置都得到国际标准化组织ISO的认可，表明这种滚动研磨装置能够正常地工作.当Viking钢研磨时,通常认为:◆通常要精选的研磨剂,ISO命名为A级的白色刚玉◆颗粒尺寸一般选取中等,ISO编号30-60.◆等级为软的或中等的,ISO命名为H-N◆粘结剂一般用陶瓷的,ISO为V◆Viking钢的研磨方法正如表中所推介的，可概括如下:“使用中等颗粒（30-60）的白色刚玉砂轮、研磨砂轮等级应该是中等硬度和陶瓷粘剂”，并注意用金刚石修磨砂适当的修磨外，还必须使用大量的冷却剂，同时圆周速度率也不能高，请留意研磨砂轮制造厂的说明书。研磨作业速率m/s条件研磨砂轮的组成粗研磨33软化退火33A36MBVK循环研磨软化退火33A46L5VK分段直线往复表面研磨25-3320淬硬13A60K6VA软化退火43A4618VA淬硬43A46H8VA软化退火43A24H8VA淬硬43A36H8VA无心研磨28-33软化退火33A36H8VK淬硬33A60M5VK内研磨33软化退火43A46K8VA淬硬43A60J8VA3.3焊接性能Viking可以焊接，这一点是很重要的，可是，为了防止裂纹的产生，在焊接前，焊接件必须预热。下面是焊接的要点：A：球化退火态下Viking的焊接1.预热至300-400℃2.在300-400℃温度下焊接3.焊后立即进行软化退火，然后缓冷至80℃4.淬、回火B：淬-回火状态下的XJX-Viking钢的修理补焊:1.预热至先前所使用的回火温度，最小250℃，最大300℃2.在预热温度下焊接，低于200℃不能焊接3.在空气下冷却至80℃4.当冷至25℃时，立即在略低于上述回火温度下回火注：当焊接球化退火后的Viking钢时，一定下要用与基体条件相同的焊条.当焊接淬硬状态的Viking钢时，用OKS牌84、52或UTP675焊条进行焊接，对于惰性气体保护焊，要用UTPA67S焊条或铸铁焊料合金CastoTIG5焊条.焊条希望具有基体材料同样的硬度.4.Viking热处理与金相组织4.1淬火淬火温度(℃)保温时间(分)淬火后的硬度约为HRC98040571010306010502060注:该淬火试验为小钢样,故保温时间只适合钢样尺寸.淬火注意事项:a.预热温度600-700℃，Viking奥氏体化温度:980-1050℃,通常采用1010℃。b.保温时间=模具完全加热之后在淬火温度下的保持时间.c.防止脱碳:防止脱碳和氧化,在淬火加热时应采取如下措施:盐浴中加热，埋在废铁屑、废焦炭中加热，保护空气——吸热型气体下加热，真空下加热。淬火介质:A.循环空气或大气B.压缩空气C.等温槽200-550℃,保温100-120分钟,然后在空气中冷却D.油注:当模具温度降至50-70℃时,立即回火4.2回火回火注意事项:Viking淬火后要及时回火,否则一些残余奥氏体稳定下来影响回火时的组织转变.回火加热必须缓慢而均匀地加热到回火温度,最少进行2-3次回火,最低的回火温度是180℃.注意在低温回火时要适当延长保温时间,以充分消除组织内应力.Viking由于合金元素Si、＞1%Mo、Cr、的影响,有第二类回火脆性的倾向.因此,提高回火后冷速,可以延缓回火脆性,提高韧性,延长模具使用寿命.100200300400500600700℃(温度℃)HRC6662585450464238回火曲线参考:4.3其它热处理工艺火焰淬火和高频淬火Viking钢也可用火焰和高频感应两种方法淬火,为了达到非常均匀的硬度,火焰或高频淬火之前钢被预先淬硬到35±2HRC,火焰和高频淬火之后,钢必须在不低于180℃下回火.渗氮渗氮使表层变硬，增加耐磨性、耐腐蚀性；在520℃氮气中渗氮后，表面硬度可达1000HV渗氮时间h203060表层深度mm0.150.250.30在570℃进行碳氮共渗也可使表层变硬，硬度可达900-1000HV回火后尺寸稳定性4.4.Viking与传统冷挤压材料金相组织比较•VIKING素材(100X)球化珠光體+碳化物•SKD11硬態(100X)馬氏體基體(黑色)+碳化物帶狀•SLD硬態(500X)馬氏體基體(灰黑色)+小顆粒碳化物DC53淬硬態(500X)馬氏體基體(灰黑色)+剩余碳化物+残余奥氏体5.品質控制1.化學成份要求:成分符合标准要求(ASSAB)2.硬度:正常交货状态为球化退火,硬度≤225HB3.顯微組織:均匀球化体,无偏析,无碳化物网;符合標準圖片要求4.非金屬夾雜物:視情形.按照精练钢标准要求5.無損探傷:視情形1.东莞市隆正模具钢材有限公司报告人:李晓雄2013-01-22报告完毕!