湘潭8407耐磨材料

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ASSAB TOOLING

瑞典一胜百高级热作模具钢

 

 

 

ASSAB 8407的化学成分：

ASSAB AISI DIN 主要化学成分（%）

C Si Mn Cr Mo V

8407 H13 1.2344 0.39 1.00 0.40 5.20 1.40 0.90

 

ASSAB 8407简介

 8407是铬、钼、钒合金工具钢，其优点如下： ·优良的耐热冲击和抗龟裂能力 ·高温强度高 ·不论大小尺寸，韧性及延展性高且各向同性 ·加工性及抛光性优良 ·优良的淬透性 ·良好的热处理尺寸稳定性

模具寿命的提高

8407是采用特殊炼钢技术和严密质量控制得到的纯度高且组织微细的钢材，8407的等向性（各向同性）要比一般传统炼制的H13更佳。这对于模具的抵抗机械疲劳及热应力疲劳性能更具价值，如压铸模具、锻造模具及挤压成型模具等。因此采用8407的模具硬度可比普通H13提高1－2HRC而不会降低韧性。硬度高可以减缓热龟裂的发生，提供模具寿命。8407符合北美压铸协会（NADCA）＃207－90压铸模具用高级H13钢材规范（原为DCRF 01-83-02D)。

ASSAB 8407的用途：

压铸用模具：压铸模、嵌入件、型芯、模肉、浇口、喷嘴、顶针、柱塞、套筒等

挤压成型用模具：模仁、模托、衬垫、衬套、顶杆、承块等

热锻用模具：铝镁合金热锻、铜合金热锻、钢铁热锻等

塑胶模具：注塑模、压缩转移模等

其他用途：厚钢板冲孔、废铁剪、热剪、模具套环、耐磨损零件等

ASSAB 8407的物理性能

淬硬、回火至45HRC的硬度，在室温及高温的数据。

 温度(℃) 20 400 800

 密度(Kg/m3) 7800 7700 7550

 弹性系数(N/mm2) 202500 175000 130000

 热膨胀系数(20℃起/℃) --- 12.6×10-6 13.9×10-6

 热传导系数(W/m℃) 24.6 26.2 27.6

 

ASSAB8407的热处理

⑴软性退火：将钢材于保护气氛中加热至850℃，均热后，于炉中以每小时10℃之速度，冷却至650℃，再于空气中缓慢冷却。

⑵消除应力：钢材经过粗加工后，若要消除加工残余应力，则须将钢材加热至650℃，恒温两小时，再于炉中缓冷至500℃后空冷。

⑶硬化：预热温度：650-850℃，通常分两阶段预热 ；奥氏体化温度（淬火温度）：1020-1050℃，常用温度为1020℃。

 温度℃ 保温时间min 回火前硬度HRC

1020

1050 30

15 53±2

54±2

 

保温时间 = 当钢材中心点也达到淬火温度时，所再需要的保持时间。

注：钢材在淬火硬化过程中必须加以保护避免氧化及脱碳。

⑷淬冷介质：高速循环气体或空气；真空冷却〔高速及足够的正压气体〕；在450-550℃的盐浴炉或流动粒子炉中，分级淬火（麻回火)，然后空冷；在180-220℃的盐浴炉或流动粒子炉中，分级淬火（麻回火），然后空冷；温油中淬火。

注意1：当钢材温度冷至50-70℃时，应立即回火；注意2：为了要使模具获得最适当的性质，淬火冷却速度应越快越好，但是不能因此造成过度严重的变形或破裂。

⑸回火：根据所要求的硬度、参考回火图，选择适当的回火温度。回火至少两次，每次回火后必须冷却到室温，最低的回火温度为180℃模具 需在回火温度中，保温至少两小时。应避免在425-525℃之间回火〔如图所示〕，以避免回火脆性。

使用不同温度回火后的大约冲击强度。8407比一般传统方法炼制的AISI H13钢材具备更佳的等向性。

建议避免在425至525℃之间回火，从而防止韧性降低。

淬火后的尺寸改变（样品尺寸：100×100×25毫米）

  宽度% 长度% 厚度%

 1020℃油淬火      最小

                                最大 -0.08

-0.15 -0.06

-0.16 ±0

+0.30 

 1020℃气冷          最小

                                最大 -0.02

+0.03 -0.05

+0.02 ±0

+0.05 

 1020℃真空淬火  最小

                                最大 +0.01

+0.02 -0.02

-0.04 +0.08

+0.12 

 

回火后的尺寸变化

 

注：最终的尺寸变化是淬火和回火的累积尺寸变化总和。

ASSAB 8407的氮化处理

氮化处理产生的高硬度表层，有很好的耐磨性和抗侵蚀性，但相对而言其韧性较差，容易因受机械应力和热应力的冲击而产生裂痕或剥离，特别是氮化后表面出现白亮氮化层时危险性增大。氮化前，钢材必须硬化，且回火温度必须高於氮化温度至少50℃。在525℃氨气中氮化或480℃的90% 氢气和10% 氮气的混合气氛中离子氮化，都能到1000-1250HV1的表层硬度，一般推荐离子氮化，因为其氮势浓度较容易控制，特别是在热作模上应避免产生“氮化白层”。当然，严格控制的气体氮化，同样能获得满意的结果。

⑴90%氢气(H2)和10%氮气(N2)的离子氮化

 温度℃ 氮化时间h 表层深度mm

480

480

480

480 0.5

10

20

 40 0.004

0.08

0.14

 0.30 

 

表层深度：以硬度超过基材硬度50HV的那一点深度算起。表层硬度只有700HV.

热作模具氮化总深度建议不超过0.3毫米。8407也可以在退火状态下氮化，但氮化深度及硬度将会降低。

⑵软氮化：软氮化是在特殊盐浴炉中或相应气氛中进行，温度大约在570℃，处理时间一般为两小时，表层硬度为950-1000HV1，深度约100-200微米。 热作模具钢模芯软氮化总深度建议不超过0.1毫米。

ASSAB 8407的研磨加工

正确的研磨技术能避免研磨裂痕，增进模具寿命，低温回火的钢材对研磨特别敏感。研磨砂轮必须适当的修整削锐，并在研磨中使用大量的冷却液。砂轮的选择建议由砂轮制造厂商获得。

ASSAB 8407的焊补

8407的焊补如能适当预热，并对焊补处进行前期处理。焊补时应选择适当的焊条，并采用适当的焊补程序，就能得到满意的结果。

 焊补方法 TIG氩弧焊 MMA电弧焊 

 预热温度 325～375℃ 325～375℃ 

 焊条 QRO-90 QRO-90 

 焊补后硬度 48~51HRC 48~51HRC 

已硬化材

退火材 焊补后热处理

选择比原先回火温度低10～20℃的温度回火

在850℃的保护气氛下退火，然后以每小时10℃炉冷至650℃，再冷却于空气中。

  

 

ASSAB 8407的电火花加工

如果钢材淬火后再做电加工，那么在加工后，必须在比原先回火温度低25℃的温度下，再回火一次。

ASSAB 8407的硬铬镀覆

镀铬后，模具必须在180℃温度下回火4小时，以避免氢脆。

ASSAB 8407的光蚀刻花

由于8407的组织均匀、细小及低的含硫量，确保其经过光蚀刻花处理后能产生优异的纹理效果。

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