Y55CrNiMnMoVS(SM1)_含S系易切削预硬型塑料模具钢SM1

Y55CrNiMnMoVS(SM1)_含S系易切削预硬型塑料模具钢SM1

Y55CrNiMnMoVS(SM1)
含S系易切削塑料模具钢
预硬型塑料模具钢


Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢是我国研制的含S系易切削预硬型塑料模具钢，其特点是预硬态交货，预硬硬度为35~40HRC，在此硬度下仍具有较好的切削加工性，模具加工后不再进行热处理直接使用。另外Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢还具有耐蚀性较好和可渗碳等优点。SM1钢中加入Ni，起固溶强化作用并增加韧性；加入Mn与S形成易切削相MnS；加入Cr、Mo、V，增加钢的淬透性，同时能起强化作用。
目前含硫易切削预硬钢在电子、仪表、塑料、轻工等行业的印制电路板凹凸模、胶木线路板孔模、精密冲压导向板及热固性塑料模具等方面的应用，已取得了良好的效益。东莞市弘超模具科技有限公司经实践证明，SM1模具钢镜面抛光性能良好，表面粗糙值可达Ra0.1μm以下，模具的精度较高，可以取代并已部分取代了从日本和瑞典进口的塑料模具钢（NAK55、NAK80、PX4、PAC5000、NAK-PRM、NAK101、NIMAX、UNIMAX、IMPAX HH、CORRAX等）。

Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的化学成分：
化学成分见表1。
表1  Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢化学成分（质量分数，%）

C Si Mn Cr Mo V Ni P S
0.50~0.60 0.40 0.80~1.20 0.80~1.20 0.20~0.50 0.10~0.30 1.00~1.50 ≤0.030 0.08~0.15

Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的临界点：
Ac1≈712℃，Ac3≈772℃，Ms≈290℃。

Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的热加工：
锻造工艺规范见表2。
表2  Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢锻造工艺规范

加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
1150 1050~1100 ≥850 缓冷，需球化退火

Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的预备热处理：
等温球化退火：加热温度为810℃，保温2~4h；等温温度为680℃，保温4~6h，炉冷至550℃出炉空冷，退火后硬度≤235 HBS。

Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的淬火及回火：
淬火温度800~860℃，油冷，硬度为57~59HRC。回火温度为620~650℃，硬度为40HRC。

Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的力学性能：
SM1钢840℃油淬、620℃回火后的性能见表3。
表3  Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢840℃油淬、620℃回火后性能

性能 测试值   性能 测试值
硬度/HRC 35~40 磨削应力/MPa 7.11
σb/MPa 1049~1176 磨削比 19.43
σs/MPa 1020~1156 表面粗糙度Ra/μm 0.27
δ(%) 14.5~15.8 抛光阻应力/MPa 0.84
ψ(%) 40.3~53 抛光表面粗糙度Ra/μm 0.029
αk(J/cm2) 62~67.6    

Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的实际应用：
SM1钢生产工艺简便易行，性能优越稳定、使用寿命长，部分模具的应用效果见表4。
表4  Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢制作的部分模具使用寿命

模具名称 原用材料 寿命 现用材料 寿命
量角器、三角尺模具 38CrMoAl 5万件报废 SM1 30万次，尚好无损
牙刷模具 45#钢 43万支修模 SM1 259万支开始修模
纱管模具 CrWMn、45#钢 5万次报废 SM1 40万次开始修模
出口玩具模 718、8407 – SM1 满足出口要求
出口保温瓶模具 45#钢 5万次 SM1 30万次，满足出口要求
电路板冲模 CrWMn – SM1 满足用户要求

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