特殊塑料模具钢

低C-Ni-Al-Cu硬化型钢的系析

这种钢的代表是NAK55及AK80(大同品牌)。它们是在20世纪60年代末开发的，在20世纪70年代大规模生产的。作为高性能塑料模具钢，不仅在日本，在中国、东南亚等**和地区也很受欢迎。

NAK钢以0.1%C-3%Ni-1%Al-1%Cu主要化学成分，其中NAK55钢硫的质量分数为0.2%易切割钢，NAK80钢将硫的质量分数控制在0.003%以下的镜面钢种为了达到更高的水平。

图1-1显示硬化钢沉淀的强化机图1-2为低C-Ni-Al-Cu硬化钢的系析NAK特点。组织在固溶加热状态下变成奥氏体相，然后基体变成贝氏体组织，显示原奥氏体晶界。然后加热到500左右℃，固溶于基体Ni/Al/Cu以Ni3Cu沉淀在基体中。此时产生的微应变强化了基体，硬度上升到40HRC左右。

          图1-1  硬化钢强化机理分析 

预硬钢的硬度可达40HRC，因此，它不仅具有良好的耐磨性，而且具有预硬沉淀硬化钢的独特优点。首先，虽然韧性低，但切削性好。

   图1-2 低C-Ni-Al-Cu硬化钢的系析NAK的特性  

其次，预硬钢不必担心热处理尺寸的变化和热处理的变形。第三，在堆焊和电火花加工过程中，即使局部加热超过相变点，冷却后也只形成固体溶解，硬度仅为30，因为它是低碳成分HRC左右，不要担心局部淬火和开裂。同时，电火花加工过程中的变质层更容易研磨和去除。在修复过程中，用相同的金属焊接，然后在及时的温度下加热和保温，相当于及时处理，硬度可恢复到初始40HRC左右。这可以消除焊接部分和母材之间的硬度差异，并在后续的腐蚀加工、镜面研磨和抛光中获得与母材相同的效果，无痕迹。图1-3显示了焊接前后腐蚀加工表面和研磨表面的比较。因此，我们可以了解到，在焊接部分的及时性后，表现出与母材相同的均匀腐蚀表面和研磨表面。

        图1-3 硬化钢焊接修补的特点分析  

进一步看，NAK钢是重熔炼钢。NAK555钢采用真空电弧重熔（VAR）NAK80钢采用电渣重熔（ESR）可形成纯净、

图1-4所示为NAK钢（NAK55和NAK80)显微组织。NAK为提高切削性，增加了55钢S，可以看到硫化物的分布。虽然硬度达到40HRC，却与硬度为30HRC的Cr-Mo钢具有相同的切削性。

          图1-4  NAK钢的显微组织 

NAK钢广泛应用于塑料制品的成型，如汽车内饰、家电、办公自动化设备外壳、化妆品容器等。NAK80钢适用于镜面研磨和电火花加工表面要求高的模具，NAK55钢除注射成型模具外，还用于橡胶模具及各种夹具配件。

目前，液晶电视对黑色框架的需求越来越大，对模具的镜面要求也越来越严格。急冷热成形法作为一种无痕成形工，得到了广泛的应用。由于模具孔中需要水蒸气，提高耐腐蚀性已成为当务之急。因此，硬化沉淀NAK进一步改善钢钟。

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