1.2842材料基本特性 物理与机械性能
1.2842的化学成分经过优化平衡,兼顾强度与加工性能:
碳(C):0.85%-0.95%,形成碳化物强化基体,奠定高硬度基础;
锰(Mn):1.80%-2.20%,扩大奥氏体相区,提升淬透性与抗冲击性;
铬(Cr):0.20%-0.50%,增强耐蚀性并细化晶粒;
钒(V):0.05%-0.20%,形成VC颗粒抑制晶粒长大,提高耐磨性;
硅(Si):0.10%-0.40%,辅助脱氧并改善热加工流动性;
杂质控制:磷(P)、硫(S)≤0.030%,确保材料纯净度。
钒元素的添加使碳化物分布均匀性提升至90%以上,晶粒尺寸稳定在5-8 μm。
三、物理与机械性能
基础力学性能
冲击功:22-33 J(室温);
延伸率:退火态33%,淬火态12%。
抗拉强度:退火态457-777 MPa,淬火态提升至1200 MPa;
屈服强度:退火态≥276 MPa,淬火后达1000 MPa。
退火态:≤220 HB,便于切削加工;
淬火态:58-62 HRC,表面硬度均匀性±1 HRC。
硬度梯度:
强度表现:
韧性指标:
特殊性能优势
耐磨性:滑动磨损试验中体积损失仅为SKD11的60%-70%;
导热性:热导率30 W/(m·K),有效降低加工过程热应力;
尺寸稳定性:热处理后体积变化率≤0.05%,适合精密模具制造。
四、热处理工艺与加工技术
标准热处理规范
阶梯预热:450-550℃初预热,减少热应力;
高温淬火:790-820℃油冷或180-200℃热浴淬火;
退火工艺:720-740℃保温2-4小时,炉冷至500℃后空冷,硬度≤220 HB;
淬火流程:
回火控制:180-220℃保温1小时/25 mm厚度,空冷后硬度稳定在58-62 HRC。
加工技术要点
冷轧变形量单道次≤30%,总变形量可达80%;
推荐使用聚晶金刚石模具进行深冲加工。
硬质合金刀具线速度60-80 m/min,进给量0.1-0.3 mm/r;
表面粗糙度可达Ra≤0.8 μm。
切削参数:
冷作成型:
表面强化技术:
渗氮处理:520℃×20 h,表面硬度≥1000 HV,耐磨层深度0.2-0.3 mm;
PVD涂层:TiAlN涂层摩擦系数降低至0.3-0.4,模具寿命提升2-3倍。
五、核心应用场景
精密冲压模具:
汽车覆盖件冲模:承受≥800 MPa冲压力,寿命≥50万次;
电子接插件模具:精度±0.005 mm,适配0.1 mm厚度铜箔加工。
高载荷剪切工具:
钢板剪切刀片:剪切厚度≤6 mm冷轧板,刃口寿命≥10 km;
线材切割模具:适用于Φ0.5-3 mm钢丝高速剪切。
塑料成型模具:
注塑模芯:耐受玻璃纤维增强塑料的磨蚀,表面粗糙度维持Ra≤0.4 μm;
压铸模镶块:在300℃工况下硬度保持≥55 HRC。
特种切削工具:
螺纹搓丝板:加工M1-M12螺纹,单件寿命≥10万件;
精密铰刀:孔径公差控制±0.002 mm,表面光洁度Ra≤0.2 μm。
六、工艺优化与质量控制
缺陷防控措施:
碳化物偏析控制:采用三次热等静压(HIP),孔隙率≤0.01%;
淬火变形补偿:基于数值模拟预变形设计,尺寸精度达IT6级。
检测标准体系:
金相检验:碳化物尺寸≤3 μm,分布均匀度≥90%;
无损检测:超声波探伤灵敏度Φ0.3 mm平底孔,磁粉检测裂纹检出率≥99.9%。
供应形式多样性:
线材(Φ0.5-20 mm):适用于微型模具嵌件;
锻件(截面≤500 mm):用于重型冲压模具基体;
板材(厚度1-100 mm):适配激光切割精密加工。