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TOOLOX40
——瑞典SSAB鋼廠生產(chǎn)的新型高強度高鏡面高耐磨工具鋼
問:TOOLOX40是什么材料?
答:拓達(dá)鋼TOOLOX40是瑞典SSAB鋼廠生產(chǎn)的新型高強度高鏡面高耐磨工具鋼,是瑞典SSAB鋼廠采用先進(jìn)的CSR冶金工藝和獨特的熱處理技術(shù)生產(chǎn)制造的,是完全不同于市場現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝的一種全新概念的工具鋼。最基本的關(guān)鍵點在于拓達(dá)鋼TOOLOX40是一種能保證其加工性能直接交貨使用的模具鋼材。
問:TOOLOX系列工具鋼有哪些型號?
答:TOOLOX系列工具鋼有三種供貨型號:TOOLOX33、TOOLOX40、TOOLOX44
問:TOOLOX40工具鋼化學(xué)成分性能有什么特征?
答:TOOLOX40模具鋼是采用獨特的成分設(shè)計及獨特的熱處理技術(shù),內(nèi)應(yīng)力非常小。
TOOLOX40材料的尺寸穩(wěn)定性非常好。
TOOLOX40圓鋼擁有ESR鋼的純凈性能,硫(S)含量小于0.003%、磷(P)含量小于0.010%。
TOOLOX40圓材的蝕刻性能非常好。
TOOLOX40鋼板材料非常適合氯化以及PVD涂層處理。
TOOLOX40板材的韌性非常優(yōu)異。
TOOLOX40材質(zhì)的焊接性能非常優(yōu)異
TOOLOX40工具鋼無需熱處理,降低模具制作成本,縮短生產(chǎn)周期
TOOLOX40小圓棒具有均勻的硬度
TOOLOX40拓達(dá)鋼具備ESR重溶鋼一樣的拋光性能,與同類其他材料相比,其拋光時間縮短1/3。
問:TOOLOX40工具鋼需要熱處理不?
答:不需要熱處理加工,TOOLOX40材料是一種新型的工具鋼,在出廠交貨時已做調(diào)質(zhì)處理,且經(jīng)過100%超聲波探傷檢測及硬度檢測。提供給客戶的TOOLOX鋼材產(chǎn)品都經(jīng)過預(yù)加工。
問:TOOLOX40模具鋼化學(xué)成分及元素含量%?
C% |
Si% |
Mn% |
P% |
S% |
Cr% |
Mo% |
V% |
Ni% |
CE% |
CET% |
0.28 |
0.6-1.1 |
1.1 |
≤0.010 |
≤0.003 |
1.22 |
0.50 |
0.12 |
≤1.0 |
0.77-0.81 |
0.45-0.50 |
問:鋼板TOOLOX40物理性能有哪些?
板材TOOLOX40物理性能 |
+20℃ |
+200℃ |
+400℃ |
材料TOOLOX40導(dǎo)熱性能[W/m*k] |
35 |
34 |
30 |
特勞鋼TOOLOX40熱膨脹系數(shù)[10-6/K] |
13.2 |
13.2 |
13.3 |
問:模具鋼TOOLOX40機械性能?
TOOLOX40拓達(dá)鋼機械性能 |
+20℃ |
+200℃ |
+300℃ |
+400℃ |
+500℃ |
TOOLOX40拉伸強度Rm[Mpa] |
1260 |
1170 |
1160 |
1060 |
900 |
TOOLOX40屈服強度Rp0.2 [Mpa] |
1150 |
1010 |
990 |
900 |
780 |
TOOLOX40延伸率A5[%] |
14 |
14 |
14 |
15 |
16 |
TOOLOX40壓縮屈服強度Rp0.2 [Mpa] |
1100 |
980 |
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TOOLOX40沖擊韌性[J] |
38 |
- |
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TOOLOX40硬度[HBW] |
360-420 |
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- |
- |
TOOLOX40硬度[HRC] |
38-42 |
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- |
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問:模具鋼TOOLOX40密度多少?
答:TOOLOX40工具鋼密度是7.85g/cm。
問:特勞鋼TOOLOX40小圓棒出廠硬度是多少?
答:TOOLOX40小圓棒出廠硬度是400HBW / 40HRC。
問:TOOLOX40工具鋼有哪些運用?
答:TOOLOX40工具鋼是一種具有優(yōu)良沖擊韌性和超低殘余應(yīng)力的預(yù)硬鋼,并適合光學(xué)拋光要求,且機械加工性能非常穩(wěn)定,這樣可以有效的延長模具壽命,廣泛應(yīng)用與塑膠模具和機械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域:汽車頭燈和尾燈、白色家電、自動化辦公設(shè)備、電視機、液晶屏框和機盒。
TOOLOX40鋼板適用于透明食品盒模具
TOOLOX40鋼材馬桶配件
TOOLOX40模具鋼材料適用于大型液晶電視前框、后蓋模具——(例:之前用模具鋼S136、S-STAR,熱處理到HRC45-52,并要求拋光達(dá)到10000#,生產(chǎn)量大,并采用急冷急熱技術(shù),模具出現(xiàn)開裂問題。現(xiàn)在采用TOOLOX40,材料無需熱處理,大大縮短了模具制造時間,并解決了以前模具開裂的問題,而且并沒有經(jīng)過氮化處理,說明TOOLOX40材料的耐磨性非常好。)
問:TOOLOX33/40/44工具鋼適合做什么冷沖模具?為什么?需要注意哪些問題?
答:TOOLOX系列工具鋼,是一種具有高韌性、高耐磨性、基本沒有內(nèi)應(yīng)力的一種預(yù)硬的新型工具鋼;而且具有非常高的純凈度,晶粒度非常細(xì)小,磷(P)硫(S)含量非常少,析出的碳化物含量少,而且非常均勻;由于特殊的成分設(shè)計,TOOLOX系列材料具備非常優(yōu)異的表面處理性能,其中TOOLOX33氮化后的表面硬度能達(dá)到HRC55左右,TOOLOX40氮化后的表面硬度能達(dá)到HRC62左右,TOOLOX44氮化后表面硬度能達(dá)到HRC65左右。
TOOLOX系列的工具鋼所具備的以上特性,使得TOOLOX系列材料應(yīng)用在部分沖壓模具方面有著特殊的優(yōu)勢。
1. 較厚鋼板、不銹鋼板,以及有色金屬板的沖壓成型模具,比較典型的是空調(diào)翅片模具等。
2. 拉伸模具、不銹鋼拉伸模具。
3. 冷擠壓模具,冷擠壓304不銹鋼,厚度0.5mm,取代DC53等材料,效果非常顯著。
4. 高尺寸穩(wěn)定性要求的大型沖壓模板。
注意事項:TOOLOX系列工具鋼一定要配合上恰當(dāng)?shù)谋砻嫣幚恚?span>TOOLOX工具鋼基體材料的高韌性,配合上表面層的高硬度,才能達(dá)到優(yōu)異的效果。
問:塑料模具主要重視哪些性能?TOOLOX33/40/44鋼材材料能用在什么塑料模具上?
答:不同的塑料模具有不同的要求,總結(jié)起來塑料模具對模具鋼的性能要求主要體現(xiàn)為:硬度、拋光性、蝕刻性能、焊接性能、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、耐腐蝕性能等。
TOOLOX33/40/44鋼板能用在有高壽命、耐磨性要求的塑料模具,取代718H、NAK80、1.2083、SKD61、8407、S136、S-STAR等類型材料所生產(chǎn)的塑料硬模。尤其有急冷急熱要求的高光塑料模具,比如:液晶電視機外框、筆記本電腦、空調(diào)外殼、各種顯示器的外框模具、汽車內(nèi)飾件模具、電木模具等等。
TOOLOX33/40/44材料誚用在塑料模具方面的主要優(yōu)勢:
1. 高拋光性能:由于晶粒細(xì)小、雜質(zhì)含量少,TOOLOX33/40/44模具鋼材料鏡面性能非常好、而且所需拋光時間少,更容易拋光。
2. 硬度、耐磨性:TOOLOX33/40/44圓鋼材料為預(yù)硬材料,其中TOOLOX44鋼板材料為世界上最硬的預(yù)硬模具鋼,而且加工性能仍然很好。
3. 焊接性能:TOOLOX33/40/44圓棒材料由于特殊的成分設(shè)計,焊接性能非常優(yōu)異,采用激光焊能取得非常好的效果。
4. 韌性:TOOLOX30/40/44模塊材料相比同類型的其他材料,韌性好于對應(yīng)的材料。抵抗急冷急熱的效果極其穩(wěn)定,特別適合用到急冷急熱技術(shù)的高要求塑料模具,能解決模具開裂的問題。
5. 蝕刻性能:由于晶粒度細(xì)小,而且雜質(zhì)含量少,蝕刻性能非常優(yōu)異,所做的拉絲效果非常好。
6. 尺寸穩(wěn)定性:由于TOOLOX33/40/44鋼材材料為預(yù)硬材料,而且內(nèi)應(yīng)力非常小,因此在模具加工過程中幾乎不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,特別合適有高尺寸穩(wěn)定性要求的塑料模具,尤其是適合取代非預(yù)硬且需要熱處理的塑料硬模。
7. 抗腐蝕性能:TOOLOX33/40/44工具鋼材料抗腐蝕性能一般,如果模具具有抗腐蝕性能要求,需要做專門的表面氮化-氧化處理、PVD處理,抗腐蝕效果非常好,但是如果不做表面處理工藝,抗腐蝕性能只優(yōu)于SKD61、NAK80等材料,比S136差。
問:TOOLOX33/40/44材料應(yīng)用在塑料模具方面,能取代哪些模具鋼?
答:TOOLOX系列有三種材料,應(yīng)用在塑料模具上,能取代的材料如下
TOOLOX33可取代2738、2311、2312、718H等;
TOOLOX40可取代NAK80、SKD61、CENA-1、S136、1.2083ESR、S-STAR、M300、H13ESR等;
TOOLOX44可取代8407(HRC50)、S136(HRC50)、S-STAR(HRC50)、CENA-1、H13ESR、1.2344等用于高鏡面性,高耐磨性要求的塑料模具,但是有高防腐蝕要求的模具需要謹(jǐn)慎。
問:壓鑄模通常出現(xiàn)哪些質(zhì)量問題?有什么好的解決辦法嗎?
答:壓鑄模具通常使用H13系列以及改進(jìn)型的材料,目前國產(chǎn)的主要用國產(chǎn)H13,進(jìn)口的主要鋼種為SKD61、1.2344、8407、DIEVAR、8418等。
壓鑄模具主要出現(xiàn)的問題為:早期龜裂導(dǎo)致的模具沖損和開裂,導(dǎo)致模具失效主要原因及方案
1. 模具設(shè)計不合理,需要改進(jìn)澆道口等的設(shè)計。
2. 熱處理應(yīng)力去除不充分、回火不足、過燒等,要求熱處理廠嚴(yán)格按照工藝執(zhí)行。
3. EDM白亮層去除不干凈,加強對EDM后拋光工序的重視。
4. 材料韌性不足,導(dǎo)致疲勞開裂,可以選用韌性較好的模具材料。
5. 材料在高溫下的抵抗回火的能力不足,選用適合的材料。
6. 模具運用于生產(chǎn)時,模具使用和保養(yǎng)存在問題,加強車間管理、采用質(zhì)量穩(wěn)定的脫模劑、重視模具的使用前預(yù)熱、使用過程中的保養(yǎng)、內(nèi)應(yīng)力等環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)。
問:TOOLOX33/40/44鋼材能用于壓鑄模具嗎?為什么?
答:TOOLOX44材料適合用于銅合金、鋁合金、鋅合金壓鑄模具。
1. 硬度:TOOLOX44鋼板出廠硬度在45HRC以上。
2. 韌性:TOOLOX44圓鋼優(yōu)于H13系列材料,抗急冷急熱性能好。
3. TOOLOX33/40/44圓棒使用過程中,內(nèi)應(yīng)力小。
4. TOOLOX33/40/44鋼材氮化性能好,氮化層結(jié)合緊密。
TOOLOX33/40/44工具鋼材料還可以采用火焰切割的加工方法,僅需銑掉少量的硬化層,TOOLOX33/40/44模具鋼材料性能保持不變。
問:TOOLOX系列工具鋼有怎樣的拋光性能?
答:TOOLOX33/40/44工具鋼優(yōu)良的鏡面拋光性,在掌握其合適的拋光技巧后,TOOLOX系列材料能拋光到非常高等級的鏡面光潔度,雖然其他較好的工具鋼都能拋光至很高的表面光潔度,但TOOLOX33/40/44達(dá)到最高光潔度所需要的拋光時間僅僅是其他工具鋼的50-60%,TOOLOX40-TOOLOX44的鏡面拋光效果和TOOLOX44一致。
問:TOOLOX系列工具鋼在塑料模具鋼、壓鑄模上有著怎樣的沖擊韌性?
答:TOOLOX工具鋼與1.2344/H13相比有更好的Charp-V沖擊韌性,尤其當(dāng)溫度上升時,這一優(yōu)勢更加明顯。所以TOOLOX工具鋼在要求急冷急熱塑料模具、壓鑄模上都有好的表現(xiàn)。而熱傳導(dǎo)性試驗說明TOOLOX鋼作為低合金鋼,有著更好的熱傳導(dǎo)性,能縮短冷卻時間。相比于1.2344/H13,TOOLOX鋼約能縮短3-5%的冷卻時間。用在高鏡面、且需要急冷急熱的精密塑膠模上,會有非常優(yōu)異的表面。
問:TOOLOX系列材料皮紋蝕刻性能什么樣?
答:TOOLOX工具鋼的皮紋蝕刻效果,在鋼材心部斜截面上對TOOLOX進(jìn)行不同紋理的蝕刻實驗,由于TOOLOX工具鋼出色的純凈度和均勻的硬度值因此表面出非常細(xì)膩的皮紋效果。意大利的專業(yè)皮紋公司對SSAB的TOOLOX工具鋼產(chǎn)品皮紋蝕刻效果的高品質(zhì)出具了品質(zhì)證明。
隨著急冷急熱設(shè)備的大量使用,空調(diào)外殼、顯示器外殼、液晶電視面板模具均要求拋光好、韌性好的模具鋼材,以前常規(guī)使用NAK80、S136等,均易出現(xiàn)開裂,不能滿足客戶要求。TOOLOX33/40/44因其良好的拋光性能及韌性,完全可以滿足客戶使用。
問:鋁型材擠壓模具的生產(chǎn)工藝是什么?
答:一般鋁型材擠壓模具,從原材料即模具鋼開始分為兩種
1. 單板模具,厚度鋸切-車圓-熱處理-線切割-拋光-表面氮化-使用。
2. 復(fù)雜模具,厚度鋸切-車圓-CNC加工-線切割-拋光-氮化-使用。
問:鋁擠壓模具對模具材料的什么性能要求比較高?
答:擠壓模具對模具鋼的韌性,表面硬度,強度以及抗回火性能要求比較高。
問:我們公司是生產(chǎn)太陽能邊框鋁擠壓模具的,使用的是國內(nèi)大鋼廠的電渣H13材料,采用真空熱處理至50-52HRC,氮化工藝為530*120hr,滲層厚度為0.2mm左右,表面一定程度磨損之后,再次氮化,可以氮化5次以上。但是容易出現(xiàn)在應(yīng)力集中部位開裂,造成模具失效,是什么原因?有什么辦法能夠解決?
答:由于通常H13類型的材料,經(jīng)過淬火+回火后產(chǎn)生比較大的應(yīng)力,如果熱處理后的應(yīng)力去除不充分,而采用了不是很合理的線切割工藝,就造成內(nèi)應(yīng)力的疊加,從而導(dǎo)致擠壓模具的應(yīng)力比較集中的區(qū)域開裂,最終導(dǎo)致模具的早期失效,這是很多擠壓模具早期失效的原因。解決辦法如下:
1. 選用質(zhì)量比較好、材質(zhì)均勻穩(wěn)定的H13,最好是國內(nèi)比較大的鋼廠生產(chǎn)的材料,或者進(jìn)口高品質(zhì)的H13,由于國內(nèi)很多鋁擠壓模具廠采用了國內(nèi)很多小鋼廠的產(chǎn)品,雖然價格非常低廉,但是質(zhì)量方面不穩(wěn)定,給型材廠商造成了模具成本增加
2. 采用好的熱處理廠,嚴(yán)格按照熱處理工藝進(jìn)行處理,注重回火溫度和回火時間。
3. 注意EDM和線切割環(huán)節(jié)白亮層,線切割盡量采用慢走絲或者中走絲。EDM或者線切割后,加強對白亮層的去除。
4. 氮化采用氣體氮化、等離子氮化等工藝,注意氮化溫度和時間,建議采用氮化溫度510-530之間,根據(jù)滲層的厚度來確定氮化時間。由于H13類型的材料,合金含量高,如果氮化工藝不注意,氮化層和H13基體結(jié)合不緊密,需要加強對氮化工藝的關(guān)注。
問:我們公司是生產(chǎn)工業(yè)型材擠壓模具的,所用材料是國產(chǎn)電渣H13鍛圓,真空熱處理、氣體氮化工藝,氮化厚度達(dá)到0.2mm,但是客戶反映容易出現(xiàn)型材表面出現(xiàn)拉絲紋,型材表面的涂層效果不好。是什么原因?有什么好的解決法?
答:模具表面容易出現(xiàn)拉毛等現(xiàn)象,說明模具表面有所磨損,主要有以下幾種原因:
1. 模具表面硬度不夠,氮化層硬度不夠,需要找出正確的氮化工藝。
2. 氮化層和基體之間結(jié)合不緊密,需要思考表面氮化處理是否存在問題。
問:我們公司是一家國內(nèi)知名的鋁型材生產(chǎn)企業(yè),主要生產(chǎn)工業(yè)用型材,以及高要求的散熱器型材,現(xiàn)在主要用國內(nèi)知名大鋼廠的電渣H13鍛件、以及部件進(jìn)口H13材料,采用真空熱處理、氣體氮化,總體效果還不錯,但是容易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象,尤其是在高要求的電腦CPU散熱器擠壓模具的時候,由于模具的倍數(shù)比非常高,模具最薄部位僅有0.6mm,因此模具不能氮化,熱處理到HRC50-54,模具容易斷裂。容易斷裂的原因是什么?有什么好的解決辦法嗎?
答:在制作高倍數(shù)比的鎂鋁等輕合金擠壓模具時,所有的模具廠都會碰到此問題。由于模具最薄的部件甚至?xí)∮?span>1mm,比如筆記本電腦的CPU散熱器擠壓模具,如果采用表面氮化來加強表面硬度,提高耐磨性,就會導(dǎo)致最薄部位雙邊滲層總共達(dá)0.4-0.6mm,導(dǎo)致這些部位韌性大幅下降。而且高倍數(shù)比意味著壓強增大,如果模具裝配位置不正,很容易導(dǎo)致模具的斷裂。
解決辦法:選用高硬度HRC50-52的狀態(tài)下,仍然能保持較高韌性的模具鋼,重視熱處理,重視應(yīng)力的去除,重視線切割或者放電電工工藝,以及隨后的白亮層去除。