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冷轧模具钢的选用冷轧模具钢的主系列是高硬冷作类,主要用于要求高抗压和耐磨为主的模具,硬度高于HRC60-62。对于要求耐冲击、韧性高的模具,硬度低于HRC60- 62,主要用S类和部份A类和普通的调质钢、弹簧钢、热作模具或基体钢。对于大型冲压模,如汽车外型冲压件,主要用铸铁类。简易或寿命数量少的用锌基合金或高分子复合材料。
高速钢和超高速钢在冷作模具中的应用迅速增长。主要是有高的"抗压强度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之间选择。
粉末模具钢有优良的耐磨寿命,硬度不大高HRC60-62,应用相当多。
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碳素工具钢在寿命10万件的冲头或软材料冲压模仍有一定的应用范围。美国热轧模具钢分二大类:热轧模具钢,和超级热强合金。
热轧模具由于在有温度的条件下工作,要求材料具有热强性和热耐磨性,为了保证模具的使用寿命模具要冷却,热冷交替模具会出现龟裂,即热疲劳裂纹,所以材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲劳性能。
按热强性排列的主系列进行选材:
低合金调质模具钢(6G,6F2,6F3)→中铬热作模具钢(H11、H12、H13)→钨热作模具钢(H21,H22)。
非标准的热作模具钢:例如热镦锻模具用时效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出现了不能满足热耐磨性时,可以选择6H1,6H2。
CrWMN钢板、CrWMN圆钢直径 520mm现货当要求模具以热作耐磨性为主时,可以选择D2,D4→M2,M4→粉末钢。钢结硬质合金、钴基硬质合金的高温耐磨性是很高的,但其热疲劳性(即冷热抗疲劳裂纹)很差,不能在急冷急热状态下使用。
美国是早在工具钢中列出塑料模具专用钢的 ,以P来表示为主,共分为五类。
◆ 渗碳型塑料模具钢:P1,P2,P3,P4,P5,P6。这类钢含碳量很低,主要是美国早期及用挤压成型制模法,要求冷塑性好,有高的挤压性能,成型后表面渗碳淬火提高表面硬度,使用寿命长。芯部超低碳可使淬火时变形量小。
◆调质型塑料模具:P20,P21。塑料模具中P20的用量很大,已成为主体,大多数在预硬状态时使用。
◆ 中碳合金工具钢用于热固性塑料模。钢号有H13,而L2和S7,O1和A2也有应用。这一类的特点是:
(1)基本属二次硬化金钢,500-600oC时的热强性好。
(2)含铬较高,大气腐蚀性好。
(3)淬透性极好,适用于大模块。
◆不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模,主要钢号有420,414L,440,416。
◆时效钢是经过时效处理而获得高的使用性能。有两种,一种是P21低碳Ni-A1时效钢;另一类是18Ni马氏体时效钢。后者是用于宇航CrWMN钢板、CrWMN圆钢直径 520mm现货工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。
塑料模具钢的选用
薄壁的塑料箱体,生产批量在小于10万件时,用P20,P21预硬态(HB250~300),腐蚀性较强时用414L。
高寿命的普通塑料模,用P6或P20,经渗碳一淬火后硬度在HRC54-58;塑料件不太大时,可用O1,S7。腐蚀性较强时用420。
非高温的热固性模用P6,P20经渗碳淬火后使用。腐蚀性强用420。
高温热固性塑料模用H13和S7或渗碳钢P4。这些含铬较高有好的抗回火性和抗高温氧化性。
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轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力,所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性,以及高的弹性极限。对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格,是所有钢铁生产中要求严格的钢种之一。1976年国际标准化组织ISO将一些通用的轴承钢号纳入国际标准,将轴承钢分为:全淬透型轴承钢、表面硬化型轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等四类共17个钢号。
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有的 增加一个类别为特殊用途的轴承钢或合金。我国已纳入标准的轴承钢分类方法与ISO相似,分别对应为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈耐蚀轴承钢、高温轴承钢四大类。近五十年来我国还在轴承钢钢种及其轴承用材料方面,如无铬轴承钢、中碳轴承钢、特殊用途轴承钢及合金、金属陶瓷等取得了很大的进展。
根据以上对轴承用钢的基本要求,对轴承用钢的冶金质量提出以下的基本要求;
①严格的化学成分要求。
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一般轴承用钢主要是高碳铬轴承钢,即含碳量1%左右,加入1.5%左右的铬,并含有少量的锰、硅元素的过共析钢。铬可以改善热处理性能、提高淬透性、组织均匀性、回火稳定性,又可以提高钢的防锈性能和磨削性能。
但当铬含量超过1.65%时,淬火后会增加钢中残余奥氏体,降低硬度和尺寸稳定性,增加碳化物的不均匀性,降低钢的冲击韧性和疲劳强度。为此,高碳铬轴承钢中的含铬量一般控制在1,65%以下。只有严格控制轴承钢中的化学成分,才能通过热处理工序获得满足轴承性能的组织和硬度。
②较高的尺寸精度要求,对于使用在高速镦锻机上锻造的热轧退火棒料,应该对其尺寸精度有更高的要求。
滚动轴承用钢要求钢材尺寸精度较高,这是因为大部分轴承零件都要经过压力成型。为了节省材料和提高劳动生产率,绝大部分轴承套圈都是经过锻造成型,钢球是经过冷镦或热轧成型,小尺寸的滚子也是经过冷镦成型。如果钢材的尺寸精度不高,就无法地计算下料尺寸和重量,而不能保证轴承零件的产品质量,也容易造成设备和模具的损坏。
③特别严格的纯洁度要求。
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钢的纯洁度是指钢中所含非金属夹杂物的多少,纯洁度越高,钢中的非金属夹杂物越少。轴承钢中的氧化物、硅酸盐等有害夹杂物是导致轴承早期疲劳剥落、显著降低轴承寿命的主要原因。特别是脆性夹杂物危害 ,由于在加工过程中容易从金属基体上剥落下来,严重影响轴承零件精加工后的表面质量。因此,为了提高轴承的使用寿命和可靠性,必须降低轴承钢中夹杂物的含量。
④严格的低倍组织和显微(高倍)组织要求。
轴承钢的低倍组织是指一般疏松、中心疏松和偏析,显微(高倍)组织包括钢的退火组织、碳化物网状、带状和液析等。碳化物液析硬而脆,它的危害性与脆性夹杂物相同。网状碳化物降低钢的冲击韧性,并使之组织不均匀,在淬火时容易变形与开裂。带状碳化物影响退火和淬火回火组织以及接触疲劳强度。低、高倍组织的优劣对滚动轴承的性能和使用寿命有很大的影响,所以,在轴承材料标准中对低、高倍组织有着严格的要求。
⑤特别严格的表面缺陷和内部缺陷要求。
对轴承钢而言,表面缺陷包括裂纹、夹渣、毛刺、结疤、氧化皮等,内部缺陷包括缩孔、气泡、白点、严重的疏松和偏析等。这些缺陷对于轴承的加工、轴承的性能和寿命有很大的影响,在轴承材料标准中明确规定不允许出现这些缺陷。
⑥严格的碳化物不均匀性要求。
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在轴承钢中,如果出现严重的碳化物分布不均匀,则在热处理加工过程中就容易造成组织和硬度的不均匀,钢的组织不均匀性对接触疲劳强度有较大的影响。另外,严重的碳化物不均匀性还容易使轴承零件在淬火冷却时产生裂纹,碳化物不均匀性还会导致轴承的寿命降低因此,在轴承材料标准中,对不同规格的钢材均有明确的特别要求。
⑦严格的表面脱碳层深度要求。
在轴承材料标准中对钢材表面脱碳层有着严格的规定,如果表面脱碳层超出标准的规定范围,且在热处理前的加工过程中又没有将其全部掉,则在热处理淬火过程中就容易产生淬火裂纹,造成零件的报废。
⑧其他要求。
在轴承钢材料标准中还对轴承钢的冶炼方法、氧含量、退火硬度、断口、残余元素、火花检验、交货状态、标识等有严格的要求。
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今年以来,铁矿石价格随着大宗商品拉涨持续创新高,成为钢材价格的重要支撑。尽管5月至6月面临阶段调整,但幅度不大,目前仍处于高位运行,截止6月29日,普氏62%铁矿石指数报价214.1美元/千吨,月均价214.37美元/千吨。而从港口库存来看,目前处于近三年的低位,且澳洲和巴西对中国发货量没有明显回升,与此同时,在大宗商品没有转向的大背景下,铁矿石作为资源类品种,短时很难出现大跌行情,预计7月仍将维持高位。与此同时,焦煤、焦炭供需偏紧,在生产督查加严的背景下,至少7月上旬仍将坚挺。整体来看,原料端对钢材支撑仍在。
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唐山方坯涨50,报4910元/吨。受昨夜盘期螺提振,今早坯厂率先拉涨价格。市场方面,七一百年庆典在即,唐山限产、限行加严,钢坯直发资源停止运输,钢厂禁止车辆进入。今黑色系期螺走势震荡下移,贸易商心态有所转弱,目前仓储现货部分报5030元含税。目前多数企业已经停产,3Cr2NIMO钢板市场处于供需两弱阶段,实质上成交有限,故预计明唐山钢坯价格回稳概率较大。
宏观方面,无论是全球经济持续恢复和中国经济大环境的向好都给钢价提供了基础支撑,且临近“七一”建党百年大庆,宏观氛围偏暖。短时华北主产区限产加严也给市场带来利好。但供需层面来看,产量需求有双双转弱的压力,尤其是需求回落较为明显,累库仍将持续,钢价整体承压。但考虑到目前成本端尤其是铁矿石价格仍有支撑,且前期钢价下跌钢厂利润收缩,进一步下行的幅度会相对有限。因此,7月仍是多空博弈的月份,7月上旬钢价支撑力度更强,中下旬有逐步回落的压力,建材弱于板材,预计均价下跌空间在200左右。
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今年上半年,24CrMOV圆钢市场经历了“过山车”行情,价格在5月中旬创下历史新高后开始调整,随着需求进入淡季,市场持续走弱,目前价格基本回落至4月初水平。展望下半年,钢材市场的压制和支撑因素并存,整体上涨动能较弱。
全国线螺涨多跌少。据富宝统计52个样本城市中,25个城市上涨,占比48.1%,涨幅10-100;19个城市平稳运行,占比36.5%;8个城市下跌,占比15.4%,跌幅10-50。截至发稿,唐山本地钢坯涨50报4910元/吨。成材市场来看,市场炒作环保减产等,利多钢价,但月底实际需求有限,预计短期内线螺稳中整理。富宝分析主要影响因素如下:1、宏观面,央行维护半年末流动性平稳,调整存款利率自律上限确定方式,推动实际贷款利率进一步降低;2、庆祝100周年使得各地环保限产、刺激钢价上涨,虽说下游也受影响,但本就是需求淡季,对供给影响大于需求,偏于利好;3、全国南北方大范围降雨加高温,淡季效应深入,需求继续趋弱;4、终端采购积极性不高,月底部分商家继续出货回款操作,整体成交显弱。
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料今北京市场河钢三级抗震大螺价4800元/吨,较前一日稳;上海市场沙钢三级大螺4810元/吨,较前一日跌20;广州市场韶钢三级大螺5000元/吨,较前一日稳。
板材:市场方面,黑色系期货午间收盘:螺纹主力跌0.49%,报5036;热卷主力涨0.11%,报5315。唐山方坯涨50报4910元/吨。期卷高开低走,市场信心不足,现货市场随行调整幅度20-60。月底资金压力叠加库存继续累积,商家坚挺心态承压出货操作为主。综合考虑,预计今日热轧卷板松动调整,上海市场主流报价5420-5430元/吨,天津市场主流报价5320-5340元/吨,乐从市场主流5320-5330元/吨。