NAK80 模具钢是日本大同制钢株式会社研发的专利预硬化塑胶模具钢。以下是其详细介绍:
化学成分
碳(C):0.12%,低碳含量可降低淬火应力,减少变形风险。
硅(Si):0.35%,能增强钢的强度和硬度,提高抗氧化性和耐热性。
镍(Ni):3.20%,提高钢的韧性、耐腐蚀性和抛光性能。
锰(Mn):1.80%,提高钢的强度和韧性,改善热加工性能。
钼(Mo):0.2%-0.50%,提高钢的耐磨性、回火稳定性和高温强度。
铜(Cu):1.0%,与镍、铝等元素配合,通过时效处理提高钢的硬度和强度。
铝(Al):1.0%,与镍、铜形成金属间化合物,通过时效处理实现硬化。
材料特性
镜面抛光性极佳:采用双重熔炼工艺,钢质纯净,显微针孔少,抛光后表面粗糙度 Ra<0.05μm,能满足光学级透明件的镜面要求。
放电加工性能好:电火花加工后表面无硬化层,纹理均匀细腻,有时可替代蚀刻花纹工艺,减少了模具制造的工序和成本。
无需热处理:出厂硬度稳定在 HRC37-43,硬度分布均匀,断面偏差<2HRC,可直接进行加工使用,缩短了模具制造周期。
焊接性能良好:焊接部位及热影响区硬度下降少,焊接后经 500℃×5h 的时效处理,硬度可恢复至母材水平,便于模具的维修和修改。
切削加工性好:尽管硬度较高,但切削性能良好,可施以精细的刻模加工,刻模加工面的轮廓清晰,边缘部分的毛刺少。
力学性能
常温下:抗拉强度约 1255MPa,屈服强度约 1010MPa,延伸率 15.6%,冲击韧性约 20J/cm²,兼顾了高强度与抗冲击能力。
高温下:300℃时仍保持约 985MPa 的抗拉强度,硬度为 HV360,适用于长期工作温度≤250℃的模具环境。
应用领域
光学产品模具:如相机镜片、手机屏幕盖板、LED 车灯透镜等光学级透明件的注塑模具,其优异的镜面抛光性和尺寸稳定性可保证光学产品的高精度和高透光率。
电子电器产品模具:用于生产电视机滤光板、办公自动化设备外壳、电子产品外壳等塑胶模具,能够满足对模具表面光洁度和精度的要求。
化妆品包装模具:化妆品盒、瓶等包装的注塑模具,NAK80 钢可加工出精致的表面纹理和图案,提升产品的外观品质。
其他领域:还可用于厚度≤2mm 的薄板材的高效落料模、冲裁模及压印模,以及螺纹轧制模、耐磨滑块、冷镦模具等。
加工处理
固溶处理:将模具或工件升温至 600℃预热,然后加热至 840-900℃保温至少 2 小时,然后空冷至室温,固溶后硬度为 HRC29-32。此处理可使合金成分均匀地固溶于奥氏体中,提高切削加工性能。
时效处理:模具精加工之后,经 500℃左右的时效处理,镍、铝、铜等金属间化合物析出,使材料硬度进一步提高到 HRC37-43。
表面处理:可进行气体软氮化等表面处理,如在 520℃下氮化 5 小时,表层硬度可达 750HV,提高模具的耐磨性、抗腐蚀性和脱模性能。