TOOLOX工模具鋼的特點(diǎn)及應(yīng)用

1、百度文庫(kù)toolox工模具鋼的特點(diǎn)及應(yīng)用機(jī)械制造論文TOOLOX工模具鋼的特點(diǎn)及應(yīng)用佛山市順德區(qū)騰鴻杰鋼材有限公司1概述2008年是一個(gè)讓整個(gè)中華民族乃至世界人民都刻骨銘心的一年,模具行業(yè)也同 樣激動(dòng)人心。匯率調(diào)整、美元波動(dòng)、鐵礦價(jià)格一再上漲、油價(jià)上調(diào),這些與我們 密切相關(guān)的產(chǎn)業(yè)影響看我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)的生存與發(fā)展，導(dǎo)致鋼材價(jià)格上漲、物價(jià) 上張。因此更多的人開(kāi)始更加關(guān)注成本壓力,在模具鋼材行業(yè)也同樣競(jìng)爭(zhēng)激烈。 目前模具鋼市場(chǎng)進(jìn)口品牌大致如下：UDDEHOLM/瑞典、BOHLER/奧地利、 SSAB/瑞典、Groditz/德虱HITACHI/日立、DAIDO/大同。其中我們可以發(fā)現(xiàn) 瑞典鋼廠比往年增

2、加了一個(gè)SSAB ,這個(gè)鋼廠的產(chǎn)品其實(shí)很早就已經(jīng)被我國(guó)各大 用戶認(rèn)可，其中最具代表性的耐磨鋼、高強(qiáng)度鋼有HARDOX. WELDOX ,目前 他們的TOOLOX產(chǎn)品也進(jìn)入了模具應(yīng)用領(lǐng)域。由于此鋼種非常獨(dú)特且對(duì)我們模 具工業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，因此本文看重講述此鋼種的應(yīng)用特點(diǎn)。2 TOOLOX工模具簡(jiǎn)介2.1 TOOLOX來(lái)自瑞典SSAB鋼廠的工具鋼提到SSAB ,大家可能更多的會(huì)想到ASSAB ,即"一勝百"。有些人可能會(huì)問(wèn) 這兩個(gè)公司有什么關(guān)系嗎?首先前者是瑞典的公司且是鋼廠,而后者是總部位于 新加坡的貿(mào)易型公司。那么可能又有人會(huì)問(wèn)，SSAB與UDDHOLM鋼廠之間是 否有什

3、么關(guān)系?據(jù)了解，SSAB原先是專(zhuān)做高強(qiáng)度鋼、耐磨鋼板,也為ASSAB提 供預(yù)硬鋼。SSAB鋼廠擁有目前世界上最好的鋼板淬火線和回火線,且熱軋鋼的 品質(zhì)也是世界最高的。世上有那么多的鋼廠，515mm的預(yù)硬鋼板又有幾個(gè)鋼 廠可以生產(chǎn)的出來(lái)?因此這種厚度規(guī)格的料在當(dāng)今市場(chǎng)上是無(wú)法找到的第二家 的。Toolox工具鋼是完全不同于市場(chǎng)現(xiàn)有傳統(tǒng)工具鋼的全新概念的工具鋼，采用SSAB先進(jìn)的CSR冶金工藝和獨(dú)特的熱處理技術(shù)生產(chǎn)制造,主要特點(diǎn)是：所有Toolox鋼均由SSAB鋼廠預(yù)硬，所有鋼板均經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢測(cè)，所有性能都有保 證；由于采用獨(dú)特的成分設(shè)計(jì)，以及獨(dú)特的熱處理技術(shù)，所有鋼板的內(nèi)應(yīng)力非常小，材 料的尺寸穩(wěn)

4、定性非常好；擁有ESR鋼的純凈性能,S含量小于0.003%,P含量小于0.010% ;Toolox材料的晶粒非常細(xì)小，碳化物析出非常少；Toolox材料的鏡面拋光性能非常好；Toolox材料的蝕刻性能非常好；Toolox材料非常適合氮化以及PVD涂層處理；Toolox材料的韌性非常優(yōu)秀；Toolox材料的焊接性能非常優(yōu)異；Toolox材料還可以采用火焰切割的加工方法，僅需銖掉少量的硬化層,Toolox材 料的性能保持不變.2.2目前唯一能預(yù)硬到45-48HRC的工具鋼有些讀者可能會(huì)問(wèn)，NAK80,DH2F,FDAC、NIMAX、2738H、S136H不都是很硬嗎?但我們通過(guò)查閱技術(shù)資料不難發(fā)現(xiàn)

5、這幾種預(yù)硬鋼都在HRC42以下。2.3材料的均勻性及可加工性因?yàn)橛羞@么高的硬度大家肯定會(huì)去想它能加工得動(dòng)嗎，好加工嗎?因?yàn)門(mén)OOLOX的材質(zhì)十分均勻,再加上合金成份的特殊匹配,因此確保了良好的加工性。2. 4不需熱處理，降低模具的制作風(fēng)險(xiǎn)日本豐田公司對(duì)中國(guó)的熱處理行業(yè)是這樣評(píng)價(jià)的,他們說(shuō)中國(guó)是做不好熱處理 的，尤其是真空熱處理。他們之所以這樣說(shuō)是因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)我們國(guó)內(nèi)很多熱處理 廠設(shè)備簡(jiǎn)陋,工藝不規(guī)范,大件產(chǎn)品小件產(chǎn)品均放在一個(gè)爐里淬火,且沒(méi)有熱電 耦,遍度得不到很好的控制，因此做出的產(chǎn)品質(zhì)量就不可能穩(wěn)定。但這些風(fēng)險(xiǎn)對(duì) 拓達(dá)鋼/TOOLOX來(lái)講根本不存在,原因是它在出廠時(shí)就已預(yù)硬到了一定的硬 度

6、。有人會(huì)說(shuō)TOOLOX硬度再硬只不過(guò)才45HRC ,而2344,8407淬火之后都 要達(dá)到52HRC。其實(shí)對(duì)于這個(gè)問(wèn)題SSAB鋼廠并不是沒(méi)有考慮過(guò),而是就目前 市場(chǎng)對(duì)淬火鋼的使用角度來(lái)看,尤其是壓鑄模具鋼淬火的硬度均在4548HRC 之間。而做塑膠硬模的,如PC+GL或PA+GL的模具考慮耐磨性因此大多數(shù)使 用者均將8407淬硬到52HRC ,但由于硬度過(guò)高,所以模具開(kāi)裂的問(wèn)題就時(shí)有 發(fā)生了。這里我認(rèn)為大多使用者都存在一個(gè)誤區(qū),認(rèn)為鋼材越硬就越耐磨,模具 壽命就越高,主要取決于鋼材的純潔度和碳化物分布的均勻性,通過(guò)我們對(duì)玻璃 纖維的模具磨損試驗(yàn)得知事實(shí)并非如此。打個(gè)最簡(jiǎn)單的比方,眾所周知,玻璃

7、的 表面是很硬的,超過(guò)HRC60，但它也是最容易破碎的。2.5大大縮短模具的生產(chǎn)周期由于它不需熱處理因此在模具制作周期上大縮短，尤其像手機(jī)模。模具開(kāi)發(fā)的周 期相當(dāng)之短，據(jù)我們對(duì)比亞迪、富士康等公司的了解，他們的手機(jī)模具最短在 48小時(shí)內(nèi)就必須要生產(chǎn)出來(lái)。他們?cè)跊](méi)有用拓達(dá)鋼之前基本都用273& S136. 2344、8407等材料先淬好火后再加工使用。這樣一來(lái)淬火后的鋼材加工只能用 線割或慢絲來(lái)做，加工難度很大。且由加工熱引起的加工應(yīng)力就自然會(huì)導(dǎo)致模具 變形，增加修模的難度。而爰立信公司曾用拓達(dá)鋼在沒(méi)有進(jìn)行任1可表面處理的情 況下模次可達(dá)5000000次。拓達(dá)鋼確實(shí)解決了手機(jī)模具的生產(chǎn)周

8、期問(wèn)題，保證 更多更好的新型號(hào)手機(jī)及時(shí)走向市場(chǎng)。2.6極大的耐磨性和穩(wěn)定性SSAB鋼廠的主打產(chǎn)品就是生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼板WELLDOX及耐磨鋼板HARDOX 和汽車(chē)用鋼DOCOL ,而TOOLOX是在上述幾類(lèi)材料基礎(chǔ)上研發(fā)而成,兼具高 強(qiáng)度和耐磨性，由于TOOLOX經(jīng)過(guò)了特殊的熱處理工藝,因此內(nèi)應(yīng)力非常低, 尺寸穩(wěn)定性非常好，如案例:4米長(zhǎng)導(dǎo)軌加工后整體變形量只有0.1毫米，1.8 米齒輪條加工后只有驚人的0.136毫米。在我國(guó)的徐工和三一重工的最高端產(chǎn)品 領(lǐng)域合作近十年。2.7優(yōu)異的拋光性能,與其他工具鋼相比,拋光時(shí)間能縮短1/3般鋼材為了提高鋼材的純凈度大多采用電渣重溶/ESR工藝處理,而TOO

9、LOX 是采用CSR工藝處理。這也是為什么鋼材從鋼廠出來(lái)時(shí)都有厚厚的黑色的氧化 皮的原因所在。而TOOLOX卻無(wú)一點(diǎn)氧化皮,且表面非常平整?？催^(guò)拓達(dá)鋼的 人無(wú)不對(duì)此表示質(zhì)疑和稱贊，質(zhì)疑的是它為什么會(huì)沒(méi)有氧化皮，稱贊的是這么大 的一張鋼板為什么能做的這樣平整，硬度如此之高。大多數(shù)的預(yù)硬鋼板都是外面 硬芯部軟,而拓達(dá)鋼能達(dá)到芯部硬度與表面硬度差在3HRC以內(nèi)（其他品牌鋼 種是5HRC）。根據(jù)下面的表格看出TOOLOX的拋光性能更是達(dá)到了驚人的 14000# ,而韌性更是以數(shù)倍的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)。2. 8特別適合氮化，PVD涂層處理和曬紋（蝕刻）處理由于TOOLOX特殊的成分設(shè)計(jì)和材質(zhì)的純凈性及硬度的均勻性

10、造就了它的表面 很好氮化性能，尤其容易得到比較厚的滲層和較高的表面硬度，氮化后可達(dá)到非 常好的強(qiáng)度效果,尤其是氮化層和基體結(jié)合緊密,不會(huì)產(chǎn)生剝落等現(xiàn)象,并且鋼 材的基體比較硬,這一點(diǎn)很重要。而PVD涂層，建議在氮化層上面進(jìn)行PVD處理,由于氮化層已經(jīng)具備很高的硬 度，在高硬度的氮化層上面進(jìn)行PVD處理，使得從基體到氮化層及PVD處理層 有良好的硬度過(guò)渡,PVD結(jié)合非常緊密,效果非常好,例如把玻璃比作氮化層 或者是PVD涂層,海綿比作模具鋼,那么就算它的表面硬度很高可基體較軟而 最終導(dǎo)致整體失效。曬紋（蝕刻）效果是否好,與材料的純潔度和均勻性有很大的關(guān)系,TOOLOX 的材料是具有超高純凈度的鋼

11、材,P、S含量及非金屬氧化物含量非常低,獨(dú)特 的熱處理工藝技術(shù)，晶粒細(xì)小并且均勻，碳化物析出少，能有像TOOLOX這么 好的基體組織是非常難得的,因此做曬紋處理效果非常優(yōu)秀，特別適合拉絲等高 要求的曬紋，其曬紋效果得到意大利權(quán)威部門(mén)的最高評(píng)價(jià)及認(rèn)證：迄今為止最好 的鋼材！2.9電火花加工性能極佳電火花加工無(wú)論在模具加工還是在機(jī)械加工方面都越來(lái)越得到應(yīng)用，原因是它解 決很多NC所不能解決的加工問(wèn)題。由于在放電的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高溫,因此對(duì)工 件的表面會(huì)造成脆而硬的白層，因此在工件的加工處硬度會(huì)很高，而且易發(fā)生斷 裂、影響拋光效果等諸多問(wèn)題。因此要求鋼材需要很好的穩(wěn)定性,而TOOLOX 剛好具備這一要

12、求，尤其是它的鏡面電火花會(huì)更有突出的表現(xiàn)，這一點(diǎn)是其它鋼 材所不及之處。2.10它具備完善的質(zhì)量體系SSAB的鋼板每張均做檢測(cè),無(wú)論是探傷還是硬度及力學(xué)性能測(cè)試都有看嚴(yán)格的 流程。而其它鋼廠包括同類(lèi)的各大鋼廠都是批量進(jìn)行檢測(cè),因此像我們?cè)谑褂脟?guó) 內(nèi)鋼材做模具時(shí)，時(shí)常會(huì)發(fā)生當(dāng)一塊板上出現(xiàn)問(wèn)題，這一整批料上都會(huì)出現(xiàn)同樣 的問(wèn)題。因?yàn)闄z測(cè)流程較松,有問(wèn)題的鋼板流向市場(chǎng)而給客戶帶來(lái)巨大的損失。 TOOLOX與其它廠家不同之處就是他們將每一塊檢測(cè)合格的鋼板做好編號(hào)及標(biāo) 注好爐號(hào)，且將其數(shù)據(jù)放在它們的網(wǎng)站上，是目前世界上唯一一家有足夠保障將 其力學(xué)性能保證在質(zhì)保書(shū)上的鋼廠，但可想使用它的人都可以直接登錄官

13、網(wǎng)查得 到它的尺寸及硬度,且隨時(shí)更新數(shù)據(jù)。3 TOOLOX鋼在模具行業(yè)的應(yīng)用上面提到了拓達(dá)鋼的諸多特點(diǎn)，那么它到底給我們帶來(lái)了什么呢?我們先從模具 行業(yè)來(lái)講，就拿海爾模具當(dāng)中的一個(gè)產(chǎn)品上來(lái)講吧,當(dāng)尺寸大而壁薄的情況下, 所用的模具材料也自然很薄，該司之前選用過(guò)DAC55、SKD61、SKD11、S136 等材料均因淬火后變形量太大而失敗,而如果選用一般的預(yù)硬材料模具壽命又會(huì) 有影響；可能有人會(huì)問(wèn)是否可以用一般預(yù)硬鋼在氮化到所要硬度?我們知道就算 是氮化,也是有變形量存在的，最少有0.1mm的變形公差存在z并且這么薄的 工件料又如何去返修呢?由于TOOLOX的特殊工藝和具備全世界最好的淬火生 產(chǎn)

14、線,生產(chǎn)的TOOLOX幾乎沒(méi)有應(yīng)力,后續(xù)加工后幾乎不變形,因此海爾模具 準(zhǔn)確無(wú)誤的選用了 TOOLOX.在壓鑄模具方面TOOLOX的表現(xiàn)更是非常突出,比如像鋁鎂合金的手機(jī)外殼、 電腦外殼均有很好的表現(xiàn)。目前在鎂合金模具領(lǐng)域像以比亞迪為代表的公司正在 越來(lái)越多的使用TOOLOX , TOOLOX也為他們節(jié)省了很多成本;受比亞迪的邀 請(qǐng)參加了他們公司舉辦的供應(yīng)商大會(huì),大家在一起討論如何控制成本、如何確保 品質(zhì)、如何會(huì)更有競(jìng)爭(zhēng)力。大家都對(duì)DELL公司成本控制感到驚嘆，對(duì)日本的迪 斯尼樂(lè)園的成功運(yùn)營(yíng)感到十分佩服；我想TOOLOX似乎像電影里的救世主,在 當(dāng)今日品目繁多的模具鋼市場(chǎng)中它脫穎而出,使大家耳目一新。4 TOOLOX工模具的應(yīng)用注意事項(xiàng)上面提到了關(guān)于拓達(dá)鋼的很多優(yōu)點(diǎn)，難道它就一點(diǎn)缺點(diǎn)都沒(méi)有嗎?世界上沒(méi)有任 彳河以稱作完美的東西,TOOLOX也不例外，很多用過(guò)TOOLOX的人可能都知 道，它的防銹能力不比S136（與NAK80相當(dāng)）,原因是它并不屬于不銹鋼系列， 細(xì)心的人可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，TOOLOX的Cr的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于S136O但為什么有些人 還用TOOLOX來(lái)替代S136來(lái)做一些模具產(chǎn)品呢?原因有很多種，客戶在做一些 高壽命、高光潔度的模具時(shí)往往會(huì)選用S136的材料,這種情況下產(chǎn)品材質(zhì)對(duì)鋼 材的腐蝕并不是很強(qiáng),因此客戶充分