關(guān)于HPM75無磁鋼提高硬度方法

時間：2020-08-03作者：東莞市歐上金屬材料有限公司瀏覽：133

1、HPM75無磁鋼
    HPM75是經(jīng)過特殊熔煉工藝生產(chǎn)的非磁性、高硬度、易切削塑膠模具鋼，是HPM系列鋼中具有非磁性、高強(qiáng)度奧氏體型無磁模具鋼。在各種狀態(tài)下都能保持穩(wěn)定的奧氏體，且具有非常低的磁導(dǎo)率。HPM75無磁鋼所具備的高硬度、耐磨損性、耐腐蝕性和非磁性等特性堪比不銹鋼SUS304等諸多模具特性；因此適合用于對耐腐蝕和耐磨損要求高的模具產(chǎn)品。采用氣體氮碳共滲熱處理，可進(jìn)一步提高表面硬度、耐磨性，從而提高模具使用壽命。HPM75無磁鋼容易發(fā)生加工硬化，建議進(jìn)行低速加工。
2、HPM75無磁鋼熱處理工藝簡介
    熱處理工藝主要包括：高溫退火工藝、固溶軟化處理工藝、時效硬化處理工藝；分別如下：
（1）、高溫退火工藝
    模具材料硬度高，其機(jī)械加工性能差；對模具進(jìn)行高溫退火的目的是改善機(jī)械加工性能，消除鍛造應(yīng)力，便于模具制造加工，縮短加工周期；退火工藝流程：退火溫度870-890℃，保溫3-6h，從退火溫度至500℃的降溫速度應(yīng)控制，降溫時間不得少于6小時，硬度：28-30HRC。
（2）、固溶軟化處理工藝
    固溶工藝是使材料碳化物溶入基體，為時效硬化處理做組織準(zhǔn)備，同時也有改善切削性能的作用，在生產(chǎn)中也叫軟化處理；使用設(shè)備：箱式電爐（預(yù)熱用）、高溫鹽浴爐（固溶用）或箱式高溫電爐；固溶軟化處理工藝流程：在余量大于1.5-2mm時，采用高溫箱式爐作固溶加熱，加熱溫度1150-1180℃，鹽浴爐保溫15-*20min/mm，箱式爐保溫30min/mm，水冷，HPM75固溶硬度20-22HRC，材料金相組織：奧氏體+未溶一次碳化物。
（3）、時效硬化處理工藝
    模具制造加工后進(jìn)行時效硬化處理是為了使溶于基體上的碳化物彌散析出沉積在基體上，從而強(qiáng)化基體，提高硬度和耐磨性，生產(chǎn)中也叫硬化處理；采用箱式電爐，時效溫度650-700℃，時效15-20h，水冷或空冷，硬度可達(dá)45-50HRC。
3、采用HPM75無磁鋼材料制作模具的工藝流程
    （1）、工藝流程：鍛造—高溫退火—粗加工—固溶軟化處理—半精加工—時效硬化處理—精加工—滲氮。
    （2）、HPM75材料熱處理特性表面：此種材料是通過二次硬化方式來提高硬度，另外這種材料本身機(jī)加工是粘性較大，造成刀具較易磨損；在固溶軟化處理后機(jī)械加工性可有效提高，再加工適當(dāng)?shù)睦鋮s液，有利于半精加工中尺寸的保證，也有利于小孔的鉆加工和螺紋加工。時效硬化處理后的精加工是后一道機(jī)械加工工序，對于要滲氮的模具則要進(jìn)行相應(yīng)的尺寸調(diào)整，滲氮是為了進(jìn)一步提高模具表面硬度、耐磨性及其使用壽命，提高毛坯的可脫模性、毛坯質(zhì)量及生產(chǎn)效率。
4、HPM75無磁鋼制作的模具的滲氮工藝（表面氮化處理工藝）
    （1）試驗用材：HPM75無磁鋼 化學(xué)成分如下表：
C	Si	Mn	P	S	Cr	Mo	V	W
0.69	0.65	15.3	0.02	0.01	2.31	0.75	1.83	0.62
注：材料狀態(tài)為固溶+時效，硬度為47HRC。
    （2）、試驗方法：試驗采用8mm*15mm*30mm試樣，分別在LD50離子滲氮爐和RN35氣體氮碳共滲爐中進(jìn)行，用硬度剃度法檢測滲層深度。
    結(jié)果與分析：離子、氣體滲氮表面硬度分別為1130HV0.3，1180HV0.3，總層深分別為0.21mm，0.15mm。兩種滲氮工藝的基體硬度均為490HV0.3。
兩種滲氮工藝處理的模具較固溶+時效態(tài)的壽命分別提高3.2倍和2.3倍。HPM75無磁鋼含有較多合金元素，這些元素與氮結(jié)合 ，使得模具表面有很高的硬度及耐磨性，從而大幅度地提高了模具的使用壽命。
5、結(jié)語
    （1）、正確采用HPM75無磁鋼的熱處理工藝和在模具加工中的工藝流程，有利于模具的加工和正常使用。
    （2）、氣體氮碳共滲較大幅度提高了HPM75無磁鋼制模具的表面硬度、耐磨性、使用壽命。用其壓制的毛坯件表面光亮、易于脫模，提高了毛坯件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
    （3）、滲氮不改變HPM75鋼的不導(dǎo)磁性。


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