30CrMnSiNi2A_预硬型超高强度塑料模具钢30CrMnSiNi2A

30CrMnSiNi2A_预硬型超高强度塑料模具钢30CrMnSiNi2A

30CrMnSiNi2A
预硬型塑料模具钢
超高强度合金结构钢


30CrMnSiNi2A钢是一种预硬型塑料模具钢，属超高强度合金结构钢，淬透性较高韧性较好。30CrMnSiNi2A钢油淬低温回火（250~300℃）后的强度高于1700MPa，等温淬火可在180~220℃和270~290℃两个温度范围内进行。为了保证较高的屈服强度，以及为了最大限度地提高塑性和韧性，钢在等温淬火后应在高于残留奥氏体的分解温度而且尽可能接近回火脆性下降的温度回火，这样可以保证30CrMnSiNi2A钢有较高的断裂韧度和低的疲劳裂纹扩展速率。东莞市弘超模具科技有限公司推荐30CrMnSiNi2A钢用于制造要求强度高、韧性好的大、中型塑料模具。如果模具的工作条件要求比较高，可以选用同系列的高性价比模具钢---日本大同模具钢PX4、PAC5000、NAK80、NAK55、PD613、NAK-PRM、NAK101或瑞典Uddeholm钢厂的IMPAX HH、NIMAX、CALMAX、CORRAX、UNIMAX等。

30CrMnSiNi2A钢的化学成分：
化学成分见表1。
表1  30CrMnSiNi2A钢化学成分（质量分数，%）

C Si Mn Cr Ni Cu P S
0.26~0.33 0.90~1.20 1.00~1.30 0.90~1.20 1.40~1.80 ≤0.20 ≤0.030 ≤0.030

30CrMnSiNi2A钢的临界点：
Ac1≈705℃，Ac3≈815℃，Ms≈314℃。

30CrMnSiNi2A钢的热加工：
锻造工艺规范见表2。
表2  30CrMnSiNi2A钢锻造工艺规范

加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
1140~1180 1120~1180 ≥850 缓冷

30CrMnSiNi2A钢的预备热处理
⑴、退火：加热温度650~680℃，炉冷,硬度≤255HBS.
⑵、正火：加热温度为900~920℃，空冷。
⑶、高温回火：加热温度为650~680℃，空冷，硬度≤255HBS

30CrMnSiNi2A钢的淬火及回火
⑴、淬火加热温度为880~900℃，油冷，硬度为≥50HRC。回火加热温度为240~330℃，空冷或油冷，硬度为≥45 HRC。
⑵、等温淬火加热温度为900℃，180~220℃等温淬火，硬度为47~48HRC。回火温度为250 ~300℃，空冷，硬度为≥45 HRC。
⑶、奥氏体晶粒长大倾向。淬火温度与奥氏体晶粒度级别的关系见表3。
表3  30CrMnSiNi2A钢淬火温度与奥氏体晶粒度级别关系

加热温度/℃ 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200
晶粒度级别/级 10 9~10 8~10 8 7~8 6~8 6~7 6

30CrMnSiNi2A钢的力学性能：
不同温度回火后的断裂韧度见表4。
表4  30CrMnSiNi2A钢不同温度回火后的断裂韧度

回火温度(℃) 200 260 280 300 320 340 360 400
σ0.2(MPa) 1640 1670 1680 1620 1640 1610 1570 1410
KIc(MPa•m1/2) 687 700 664 667 609 555 567 564
注：900℃油淬。

表5、表6分别为不同温度等温淬火、不同温度回火后30CrMnSiNi2A钢的力学性能。
表5  30CrMnSiNi2A钢不同温度等温淬火后的力学性能

等温温度(℃) 硬度(HRC) σb(MPa) σ0.2(MPa) δ5(%) ψ(%) αk(J/cm2)
油淬 48 1740 1500 13 48.5 80
180 48 1660 1300 13 51 84
210 48 1640 1320 14 50 95
270 47.5 1650 1315 14 52 92
300 47 1660 1200 14 51 105
注：900℃等温淬火60min。

表6  30CrMnSiNi2A钢不同温度回火后的力学性能

回火温度(℃) σb(MPa) σs(MPa) δ5(%) ψ(%) αk(J/cm2)
150 1800 1490 12 46 76
200 1780 1450 13 47 81
250 1770 1430 14 49 82
300 1690 1420 14.5 50 78.5
350 1605 1400 14.5 50.5 62
400 1490 1310 14.5 51 57
450 1370 1200 14.5 52 52
500 1210 1070 15 53 47
550 1105 950 17 58 47
600 1005 860 20 63 70
注：900℃油淬，回火2h。

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