和國產的眾多模具鋼相比,進口的在性能特點等方面,具有的優(yōu)勢比較多,在一些場合使用,能讓效果更為理想。本發(fā)明涉及塑料模具鋼的技術領域模具材質nak80和s136,特別是一種塑料模具鋼及其熱處理工藝,尤其是一種S136馬氏體不銹鋼的Q-P熱處理工藝。
背景技術:
從微觀尺度采用分子動力學、性原理等方法,計算得出了鐵碳團簇在Cr元素的加入下會降低對氯離子的吸附,也即常見的M23C6、M3C兩種構型的碳化物均不易吸附氯離子,但M23C6碳化物會造成其周圍基體的“貧鉻”,從而引起點蝕;而M3C碳化物則不會對“貧鉻”造成太大影響。
因而,如何能夠使得塑料模具鋼的組織中的碳化物盡量以M3C的形態(tài)存在,而避免M23C6碳化物的大量出現,對于提高塑料模具鋼的耐腐蝕性能具有重要的意義。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的就是提供一種塑料模具鋼的Q-P處理工藝,用以提高塑料模具鋼的耐腐蝕性能。
本發(fā)明中所述的塑料模具鋼為S136馬氏體不銹鋼,其經過了鍛造、熱軋和球化退火后,又經過如下的熱處理工藝:
首先,將所述S136馬氏體不銹鋼在電熱爐中進行固溶處理,所述固溶處理的具體條件為,以360℃/h的升溫速率升溫至250℃預熱,再以150℃/h的升溫速率加熱到處理溫度1130℃,處理時間2h,并且處理時通入高純Ar氣,Ar的壓力為80MPa;
隨后,對S136馬氏體不銹鋼進行淬火處理,具體是以1.0℃/s的冷卻速度,迅速將所述S136馬氏體不銹鋼冷卻到220℃以下;
隨后,對所述塑料模具鋼進行再分配處理,具體是迅速將淬火后的塑料模具鋼置入330-350℃的鹽浴處理環(huán)境加熱到保溫3-5h,隨后空冷至室溫;
更后,對塑料模具鋼進行回火處理,具體是以150-200℃/h升溫速率加熱到300-330℃保溫2-3h進行一次回火處理并水冷至室溫。
經本申請熱處理工藝處理后的S136塑料模具鋼,具有優(yōu)異的組織性能,能夠很好地對M23C6碳化物進行控制,使得塑料模具鋼中的碳化物基本以M3C的形態(tài)存在,從而使得S136馬氏體不銹鋼兼具優(yōu)良的力學性能和耐腐蝕性能。
圖1是S136馬氏體不銹鋼經不同再分配處理溫度后的動電位極化曲線。
具體實施方式
實施例1.
首先,將所述S136馬氏體不銹鋼在電熱爐中進行固溶處理,所述固溶處理的具體條件為,以360℃/h的升溫速率升溫至250℃預熱,再以150℃/h的升溫速率加熱到處理溫度1130℃,處理時間2h,并且處理時通入高純Ar氣,Ar的壓力為80MPa;
隨后,對S136馬氏體不銹鋼進行淬火處理,具體是以1.0℃/s的冷卻速度,迅速將所述S136馬氏體不銹鋼冷卻到220℃以下;
隨后,對所述塑料模具鋼進行再分配處理,具體是迅速將淬火后的塑料模具鋼置入330℃的鹽浴處理環(huán)境加熱到保溫3h,隨后空冷至室溫;
更后模具材質nak80和s136,對塑料模具鋼進行回火處理,具體是以180℃/h升溫速率加熱到320℃保溫2h進行一次回火處理并水冷至室溫。
實施例2-3以及比較例1-4的具體處理參數參見表1(未列出的表示與實施例1相同):
耐蝕性測試采用電化學方法,使用CorrtestCS350型電化學工作站,研究材料在含Cl-水溶液中的電化學腐蝕性能。電化學實驗采用三電極體系,以Pt電極為對電極,甘汞電極為參比電極,不銹鋼試樣為工作電極。測試介質選用3.5%NaCl水溶液,工作電極加工成為10×3mm的圓盤試樣,并使用環(huán)氧樹脂進行封樣。測試過程中首先進行0.5h陰極極化以去除由于放置時間不同造成的不銹鋼表面鈍化膜狀態(tài)不同的影響。之后進行0.5h開路電位測量,以得到不銹鋼在介質中的腐蝕電位(OCP),并以此電位為零點,進行交流幅值為10mV,頻率范圍10-2Hz105Hz的交流阻抗(EIS)譜測量,以得到材料在腐蝕電位下的鈍化膜特性;之后,以0.166mV/s的掃描速率,在-0.5V(vs.OCP)1V(vs.OCP)范圍內進行動電位極化測試,并設定在電流密度高于0.1μA/cm2時結束測量,此時所對應的電位值即為材料的點蝕電位。
表1不同再分配處理條件下EIS擬合結果擬合結果
由表1中結果可以發(fā)現,S136馬氏體不銹鋼在340℃時具有更好的耐腐蝕性能,隨著再分配溫度的進一步升高,耐腐蝕性能反而有所降低。
由表1和圖1不難看出,實施例1-3由于進行了適宜的再分配處理,耐腐蝕性能都具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,而比較例1-4雖然也實施了本發(fā)明的熱處理工藝,但由于其再分配處理溫度并不合適,其耐腐蝕性能都差于未經處理的淬火態(tài)。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。蘇州鉅研精密模具材料材料有限公司是模具鋼、合金結構鋼、壓鑄模具鋼、合金結構鋼、冷作模具鋼、高速鋼、塑膠模具鋼、硬質合金、不銹鋼金屬材料等產品專業(yè)生產加工的公司,擁有完整、科學的質量管理體系,可按客戶需要訂做各種規(guī)格。
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