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 : 0.50~0.60
Si: 0.40
Mn: 0.80~1.20
Cr: 0.80~1.20
Mo: 0.20~0.50
V : 0.10~0.30
Ni: 1.00~1.50
P : ≤0.030
S : 0.08~0.15
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/℃ 1150
始锻温度/℃ 1050~1100
终锻温度/℃ ≥850
冷却方式
缓冷,需球化退火
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
测试值
硬度/HRC 35~40
磨削应力/MPa 7.11
σb/MPa 1049~1176
磨削比 19.43
σs/MPa 1020~1156
表面粗糙度Ra/μm 0.27
δ(%) 14.5~15.8
抛光阻应力/MPa 0.84
ψ(%) 40.3~53
抛光表面粗糙度Ra/μm 0.029
αk(J/cm2) 62~67.6
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
原用材料
寿命
现用材料
寿命
量角器、三角尺模具
38CrMoAl
5万件报废
SM1
30万次,尚好无损
牙刷模具
45#钢
43万支修模
SM1
259万支开始修模
纱管模具
CrWMn、45#钢
5万次报废
SM1
40万次开始修模
出口玩具模
718、8407
–
SM1
满足出口要求
出口保温瓶模具
45#钢
5万次
SM1
30万次,满足出口要求
电路板冲模
CrWMn
–
SM1
满足用户要求