304不銹鋼管和301管有什么區別(制作模具,一般是使用什么材料?)
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304不銹鋼管和301管有什么區別 ♂
優質301不銹鋼絲(1Cr17Ni7),詳細說明屬于奧氏體型鋼|化學成分含量|鎳(Ni)6%8%|鉻(Cr)17%-18%|碳(C),15,加工難度大,過程成本增加,③200系列鋼具有優良的耐磨性能,④200系列鋼彎曲成形、冷鐓和沖壓性能較差,⑤傳統的200系列鋼,對晶間腐蝕很敏感,而且加穩定化元素也無法改變其敏感性。
⑥部分鋼(如205、2Cr15Mn15Ni2N等)由于其穩定奧氏體元素含量相對比304高,抗磁性能優于304,鑒于上述特性,201、202和205等鋼絲主要用于制作彈簧、篩網和精密軸等,表1200(Cr-Mn-Ni)系列不銹鋼化學成分,為提高200系列鋼在各種介質中的耐蝕性能,改善鋼的冷加工和冷頂鍛性能,達到用200系列鋼代替304的目標,近年來主要從以下幾方面著手開發新牌號,①以氮代替碳,穩定奧氏體、在提高強度同時提高耐蝕性能,如204、211、216,②適量添加Mo、Nb等元素,改善鋼的抗點蝕、晶間腐蝕和抗應力腐蝕性能,如216、223。
③加銅降低鋼的冷加工硬化率,改善冷頂鍛和冷成形性能,如204Cu、211、223,美國冶金學家、ASTM會員約翰o邁杰,用204Cu代替304的研究成果尤其令人鼓舞,邁杰在改型201(C0.03%、Mo0.2%)鋼基礎上分別添加1%、2%和3%的銅,發現隨Cu含量增加鋼的屈服強度和抗拉強度穩步下降,如表2,表2銅對改型201力學性能的影響,204Cu由于含3%Cu,軟化處理后的抗拉強度已與304接近,但其冷加工硬化率顯著降低,從圖2可以看出,冷拉減面率≤45%時,204Cu的冷加工硬化趨勢基本與304和304FQ(304M)相近,減面率>45%時,204Cu的冷加工硬化率明顯低于304,取304、204Cu和改型201鋼絲(3.5mm)在同樣條件下進行冷頂鍛試驗試。
圖2204Cu與304冷加工硬化趨勢對比驗結果如表3,(作者注:1Ksi0.0069Mpa),表表3冷頂鍛試驗結果,注:3.5mm鋼絲經多道次模具沖頂成形,螺栓頭部直徑為鋼絲的3.5倍,每個牌號取數百個螺栓,肉眼檢查頭部裂紋狀況,/p>。
從表3可以看出,改型201加3%Cu后,耐鹽霧腐蝕和冷成形能力有了根本性的改善,204Cu冷頂鍛成形性能優于304,耐鹽霧腐蝕能力與304相當,進一步試驗已證明,在5種常見酸性介質中,204Cu的耐腐蝕性能優于304,如表4,表4204Cu與304耐蝕性能比較,注:試驗溫度從0℃,每次升5℃,逐步上升到全部試樣出現浸蝕裂紋的溫度-25℃為止,不產生浸蝕裂紋的最高溫度,綜上所述,204Cu與304相比,抗拉強度和屈服強度高,冷加工硬化率低,冷成形性能好;在各種腐蝕環境中的耐蝕性能優于,至少是相當于304;再加上200系列鋼固有的耐磨損、材料成本低等優勢,204Cu完全有可能取代304成為通用不銹鋼,美國近年來在電子、通訊、安全防護、食品加工、能源和煙草加工行業,大力推廣204Cu,成效顯著,4超級鐵素體不銹鋼。
鐵素體不銹鋼具有良好的耐蝕性能和抗氧化性能,其抗應力腐蝕性能優于奧氏體不銹鋼,價格比奧氏體不銹鋼便宜,但存在可焊性差、脆性傾向比較大的缺點,和使用受到限制,二十世紀60年代初期的研究已經證明,鐵素體鋼的高溫脆性、沖擊韌性、可焊性都與鋼中的間隙元素含量有關,通過降低鋼中的碳和氮的含量,添加鈦、鈮、鋯、鉭等穩定化元素,添加銅、鋁、釩等焊縫金屬韌化元素3種途徑,可以改善鐵素體鋼的可焊性和脆性,鐵素體按C+N含量可以分為不同級別:,C+N>0.03%為常規鐵素體不銹鋼,表示為0Cr;,C+N≤0.03%為超低碳鐵素體不銹鋼,表示為00Cr;,C+N≤0.02%為高純鐵素體不銹鋼,表示為000Cr;,C+N≤0.01%為超純鐵素體不銹鋼,表示為0000Cr,國外一些企業已經用AOD熔煉或真空熔煉加電子束精煉的方法出含氮低于90ppm,碳和氮總量在110~120ppm范圍內的高純鐵素體鋼。
我國已研制出000Cr18Mo2Ti和000Cr30Mo2高純鐵素體鋼.國內外近期研制成功的超級鐵素體鋼化學成分如表5,表表5超級鐵素體鋼的化學成分(wt%),美國標準ASTMA493-88已經納入XM-27(000Cr26Mo)、S44700(000Cr29Mo3)和S44800(000Cr29Ni2Mo3)3個超純鐵素體牌號,其化學成分如表6,表6ASTMA493中超純鐵素體鋼化學成分wt%,5超級奧氏體鋼,超級奧氏體鋼指Cr、Mo、N含量顯著高于常規不銹鋼的奧氏體鋼,其中比較著名的是含6%Mo的鋼(254SMo),這類鋼具有非常好的耐局部腐蝕性能,在海水、充氣、存在縫隙、低速沖刷條件下,有良好的抗點蝕性能(PI≥40)和較好的抗應力腐蝕性能,是Ni基合金和鈦合金的代用材料。
超級奧氏體鋼的化學成分如表7,表7超級奧氏體鋼的化學成分,注:①點蝕指數PICr%+3.3Mo%+30N%,②臨界縫隙腐蝕溫度CCT-(455)+11Mo%,超級奧氏體不銹鋼熱加工難度較大,一般認為雜質和低熔點金屬在晶界富集、沉淀是造成奧氏體鋼熱脆性的主要原因,控制Mn≈0.5%、Cu≤0.7%、Si≤0.30%、S≤0.005%、Bi≤510-6、Pb≤1510-6有利于熱加工,超級奧氏體鋼的冷加工性能良好,其抗拉強度偏高,與一般奧氏體鋼相比,要達到相同的軟化效果,固溶溫度應提到1150~1200℃,6超馬氏體不銹鋼,傳統的馬氏體不銹鋼2~4Cr13和1Cr17Ni2缺乏足夠的延展性,在冷頂鍛變形過程中對應力十分敏感,冷加工成型比較困難,加之鋼的可焊性比較差,使用范圍受到了限制。
為克服馬氏體鋼的上述不足,近年人們已找到一種有效途徑:通過降低鋼的含碳量,增加鎳含量,開發了一個新系列合金鋼超馬氏體鋼,這類鋼抗拉強度高,延展性好,焊接性能也得到改善,因此超馬氏體鋼又稱為軟馬氏體鋼或可焊接馬氏體鋼,超馬氏體鋼的典型顯微組織為低碳回火馬氏體組織,這種組織具有很高的強度和良好的韌性,隨鎳含量和熱處理工藝的變化,某些牌號的超馬氏體鋼顯微組織中可能有10~40%的細小彌散狀殘余奧氏體,含鉻16%的超馬氏體鋼中可能出現少量的鐵素體,進一步改善超馬氏體鋼性能的途徑是獲得晶粒更細的回火馬氏體組織,近年來,各國不銹鋼企業在開發低碳、低氮超馬氏體鋼方面做了很大努力,出一批適用于不同用途的超馬氏體不銹鋼,幾種典型的超馬氏體鋼化學成分如表8,表8典型超馬氏體鋼化學成分(wt%),超馬氏體鋼的成分特點是在13%或17%Cr基礎上降低C含量。
(<0.03%或<0.025%)和S含量(<0.01%或<0.005%),增加Ni(4~6.5%)和Mo(最高2.5%)改善鋼的焊接性能、韌性、耐蝕性能,為獲得好的低溫性能,減少甚至完全消除顯微組織中的鐵素體是極為重要的,隨著對低溫沖擊性能要求加嚴(從-20℃降到-40℃)應選用Ni含量更高的牌號,同時在熱加工過程應控制加熱溫度(<1250℃)和加熱時間,防止產生高溫鐵素體相,一般說來超馬氏體鋼鍛造性能優于同類馬氏體鋼,即使鍛造溫度偏低,也可以出無裂紋鋼坯,br>與馬氏體鋼相比,超馬氏體鋼盤條的強度、硬度和塑性均高出很多,并且無論是用完全退火還是球化退火的方法,都無法將盤條的強度(硬度)降到馬氏體鋼的水平,超馬氏體推薦采用650℃左右,長時間保溫,然后空冷的退火工藝來實現軟化,盤條退火后雖然強度(硬度)高,但拉拔塑性很好(斷面收縮率>40%),可以按常規工藝拉拔,一般經過兩個循環的退火拉拔,鋼絲的抗拉強度可以降到950MPa以下,阿維斯塔謝菲爾德的248SV(00Cr16Ni5Mo)鋼淬回火成品的物理性能見表9,表表9248SV(00Cr16Ni5Mo)的物理性能,超馬氏體鋼含碳量低,加入一定量的Mo相當于提高了鉻的當量,再加上Ni的配合,耐蝕性能,特別是在含二氧化碳和硫化氫介質中的耐蝕性能有很大的提高,現已在石油和天燃氣開采、儲運設備上得到廣泛適用,在水力發電,采礦、化工及高溫紙漿設備上也極具應用前景。
br>超馬氏體鋼絲主要用于制作壓縮機和閥門的連桿及焊絲,人們越來越多的用超馬氏體鋼取代雙相不銹鋼,原因在于作為結構體用鋼,超馬氏體鋼具備良好的耐蝕性能和低溫沖擊性,但其強度比雙相鋼高的多,制作零件可以減小壁厚,減輕重量,節約成本,作為焊絲用鋼,目前多用雙相不銹鋼焊絲,焊后因焊縫成分與基體成分差別較大,極易出現不均勻腐蝕現象,使用超馬氏體鋼焊絲,焊縫同樣不需經熱處理直接使用,可以選配與基體更接近的成分,減輕不均勻腐蝕,更重要的是使用超馬氏體鋼代替雙相鋼材料成本可降低30%左右,7抗菌不銹鋼。
隨著經濟的發展,不銹鋼在食品工業、餐飲服務業和家庭生活中的應用越來越廣泛,人們希望不銹鋼器皿和餐具除具有不銹、光潔如新的特點外,最好還具有防霉變、抗菌、殺菌功能,日本日新制鋼為適應市場需求,已研制開發了一系列抗菌不銹鋼,眾所周知,有些金屬,如銀、銅、鉍等具有抗菌、殺菌效果,所謂抗菌不銹鋼,就是在不銹鋼中加入適量的具有抗菌效果的元素(如銅、銀),出的鋼材經抗菌性熱處理后,具有穩定的加工性能和良好的抗菌性能,銅是抗菌的關鍵元素,加多少既要考慮抗菌性,又要保證鋼具有良好穩定的加工性能,銅的最佳加入量因鋼種而異,日新制鋼開發的抗菌不銹鋼化學成分如表10,鐵素體鋼中加銅1.5%,馬氏體鋼中加銅3%,奧氏體鋼中加銅3.8%,表10各類抗菌不銹鋼的化學成分,研究表明:銅與細菌直接接觸是抗菌殺菌的先決條件,為此抗菌不銹鋼首先要進行熱處理,使高濃度的銅從基體中析出,以-Cu相均勻彌散分布,再經表面拋光處理,使-Cu暴露在金屬表面,從而起抗菌作用,試驗結果證明,鐵素體和馬氏體不銹鋼對黃色葡萄球菌和大腸桿菌的減菌率為100%,奧氏體不銹鋼的減菌率99%,抗菌不銹鋼使用一段時間后表面-Cu相枯竭時,抗菌性能就會降低,此時經拋光之類再加工,會重新形成含-Cu相的新表面,恢復原有的抗菌性能。
抗菌不銹鋼與同類不銹鋼相比,耐蝕性能有增無減,物理性能基本相當,力學性能稍有變化:鐵素體鋼的屈服強度與杯突稍有提高,其它性能大致相當;馬氏體不銹鋼屈服強度、抗拉強度和硬度均有明顯提高,伸長率有所下降;奧氏體鋼屈服強度和硬度稍有提高,其它性能相當,不銹鋼中加入銅對熱加工不利,對冷加工利大于弊,隨著含銅量的增加熱加工時要考慮降低加熱溫度,工藝操作不當極易造成鋼坯角裂和表面裂紋,抗菌不銹鋼與同類不銹鋼相比,拉拔塑性和承受深度冷加工的能力明顯改善,但馬氏體鋼強度(硬度)明顯提高帶來的模具損壞明顯增多,奧氏體鋼則隨銅量的增加,奧氏體穩定性能提高,冷加工強化減緩,鋼可承受更大加工率的冷加工,鋼的冷墩和深沖性能大幅度提高,鋼也由弱磁轉變為無磁,抗菌不銹鋼具有不銹鋼優點和良好的抗菌性能,投放市場以來很受歡迎,在廚房設備、食品工業的工作臺及器皿、醫療器械、日常生活中的餐具及掛毛巾支架,冷藏柜的托架等領域全面推廣使用,公共場所的一些設施如公交汽車的扶手、樓梯扶手、亭、護欄等為杜絕交叉感染也應試用抗菌不銹鋼。
鋼絲行業應注重醫療器械用馬氏體抗菌不銹鋼絲,織網用奧氏體抗菌不銹鋼絲和清潔球用鐵素體抗菌不銹鋼細絲的開發,蘇州東锜精密模具材料有限公司是一家集模具鋼材銷售、配套機加工、熱處理、PVD涂層處理和產品失效分析服務為一體的公司,以中國制造2025為綱領,堅持“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”的基本方針,立足蘇州,走向全國。
制作模具,一般是使用什么材料? ♂
摘要:通過對汽車模具設計標準的研究,介紹了幾種常用模具材料的使用性能,以及模具材料的成本、使用壽命等的比對,結果表明,合理的選用模具的材料,會降低成本、縮短制造周期、方便維修、減少鉗工勞動強度,模具是沖壓的關鍵工藝裝備,隨著模具行業的不斷發展,模具在兵器工業、機械工業及日用品的中應用越來越廣泛,我國的模具行業已步入了高速發展時期,但模具的制造水平和使用性能與世界上發達國家相比,還有很大的差距,現代汽車90%以上的白車身零件,都靠沖壓模具實現大批量,根據汽車冷沖模具的使用壽命要求:在正常使用、維修狀態下,能多批次、小批量出50萬輛合格零件,故模具材料的性能、質量對模具的使用壽命有極大的影響,因此,模具材料的研究和開發,一直受到模具鋼廠商的重視,并得到了迅速的發展。
1.模具材料的現狀,近年來,我國模具鋼技術發展較快,用于制造冷沖壓模具材料主要分為以下幾類:,(1)高碳低合金冷作模具鋼,如:9SiCr、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS等,(2)抗磨損冷作模具鋼,如:6Cr4W3Mo2VNb、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等,(3)抗沖擊冷作模具鋼,如:4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si等,(4)冷作模具用高速鋼,如:W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V等,2.汽車模具材料的使用性能,(1)沖裁模材料的使用要求。
對于薄板沖裁模具的用材要求具有高的耐磨性和硬度,而對厚板沖裁模除了要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外,為防止模具斷裂或崩刃,還應具有高的斷裂抗力、韌性,(2)拉延、整形模材料的使用要求,要求模具工作零件材料具有高的耐磨性和硬度、一定的強韌性以及較好的切削加工性能、良好的抗粘附性(抗咬合性),而且熱處理時變形要小,根據汽車廠沖壓件的模具現狀,汽車模具主要采用的材料為:鉬鉻鑄鐵、Cr12MoV、鑄態空冷鋼,鉬鉻鑄鐵:屬于鎳硬白口鑄鐵系中高鉻白口鑄鐵的一種,由于其共晶組織由一種M7C3型碳化物和奧氏體其它轉變物組成,其基體退火成馬氏體后能表現出很高的耐磨性,同時其含有的鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性、錳能顯著提高韌性,而且鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性,其熱處理的方法為表面淬火,大量節省熱處理時間,淬火后硬度HRC50,蘇州東锜精密模具材料有限公司是一家集模具鋼材銷售、配套機加工、熱處理、PVD涂層處理和產品失效分析服務為一體的公司,以中國制造2025為綱領,堅持“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”的基本方針。
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