S136模具钢因其优异的耐腐蚀性、耐磨性及良好的抛光性能,在塑胶模具特别是透明塑料模具中被广泛使用。要发挥S136模具钢的佳性能,正确的硬度标准和热处理工艺至关重要。以下是S136模具钢的硬度标准和热处理工艺的详细说明。
1. S136模具钢的硬度标准
S136模具钢经过热处理后,其硬度可以达到较高的标准。硬度是模具钢材性能的一个关键指标,直接影响模具的耐磨性和使用寿命。
硬度标准:
退火状态:S136模具钢在退火状态下的硬度约为HRC 30-34,这时钢材相对较软,适合进行后续的机械加工。
淬火硬度:经过适当的热处理后,S136的硬度可以达到HRC 48-52,这时候模具钢的耐磨性和耐腐蚀性得到了显著提升,适用于高精度和长寿命的模具应用。
回火硬度:在回火处理后,S136模具钢的硬度一般会降低到HRC 48-50,这时既保证了模具钢的硬度,又维持了良好的韧性,防止因硬度过高而导致的脆性。
硬度要求:
精密模具和透明塑料模具:硬度通常要求在HRC 48-52之间。
大批量生产和高耐磨性模具:在高强度、高压注塑等要求较高的工作条件下,硬度通常需要保持在HRC 50左右。
2. S136模具钢的热处理工艺
热处理工艺是S136模具钢在成型过程中获得所需性能的关键步骤,尤其是通过淬火和回火等工艺调节硬度、韧性和耐磨性。
(1) 退火处理
S136模具钢的退火处理主要是为了降低钢材的硬度,便于后续的加工。退火后,钢材的硬度会降低到适合切削加工的范围。
退火温度:约850°C - 880°C。
保温时间:保温1小时/每25mm厚度。
冷却方式:缓慢冷却至室温,通常通过炉冷或空冷。
退火后,S136钢材的硬度一般为HRC 30-34,此时具有良好的切削性能,适合进行加工和成型。
(2) 淬火处理
淬火是提升S136模具钢硬度的关键步骤,能够提高其耐磨性、抗腐蚀性及使用寿命。淬火处理需注意控制温度和冷却速度,以防止热裂纹的出现。
加热温度:加热至1030°C - 1060°C,保持适当时间。
保温时间:根据钢材厚度,通常保温1-2小时。
淬火介质:通常使用油淬或空气冷却,根据模具要求选择适当的冷却方式。
淬火后,S136的硬度可以达到HRC 48-52,此时模具钢材具有较强的耐磨性和抗腐蚀性。
(3) 回火处理
回火是控制S136模具钢硬度和韧性的重要步骤。通过回火处理,能够提高钢材的韧性,减少因淬火引起的脆性,并避免模具使用过程中因硬度过高而发生断裂。
回火温度:通常为150°C - 200°C,根据所需硬度不同,温度可以适当调整。
保温时间:1小时/每25mm厚度。
冷却方式:回火后自然冷却。
回火后的S136模具钢硬度为HRC 48-50,此时模具钢材具有较高的强度和韧性,适合用于长期稳定的模具生产。
(4) 高温回火(可选)
对于一些需要额外提高韧性或抗变形能力的模具,可以选择高温回火。此工艺主要用于防止高负荷下的热变形,特别适用于复杂模具或大体积模具。
回火温度:550°C - 600°C。
保温时间:通常为1小时/每25mm厚度。
冷却方式:空冷或油冷。
通过高温回火,S136钢材的硬度会有所降低,但韧性和稳定性得到显著提升,适合用于大型模具。
3. S136模具钢热处理后的性能表现
经过上述热处理工艺,S136模具钢将具备以下优势:
高硬度:淬火后的硬度达到HRC 48-52,适应高压、高速的注塑模具需求,增强模具的耐磨性。
良好的耐腐蚀性:由于含有13%左右的铬,S136具有较强的耐腐蚀性,尤其适合用于透明塑料模具、食品包装模具等要求较高的场合。
优异的韧性和抗变形能力:经过回火处理,S136钢材的韧性得到显著提升,适应复杂、承载较大的模具应用。
良好的加工性能:热处理后的S136模具钢在后续加工中仍能保持较好的切削性能,使模具加工更加精细,适合制造高精度模具。
4. 总结
硬度标准:S136模具钢的硬度在退火、淬火和回火状态下可分别达到HRC 30-34、HRC 48-52和HRC 48-50,适应不同的模具应用要求。
热处理工艺:S136模具钢的热处理主要包括退火、淬火和回火工艺,通过合理的温度和冷却方式调整硬度、韧性和耐磨性。
性能提升:热处理后,S136钢材具有高硬度、良好的耐腐蚀性、优异的耐磨性和加工性能,广泛适用于塑胶模具、高精度模具等高要求领域。
根据模具的具体应用需求,合理选择热处理工艺,可以大化地发挥S136模具钢的优越性能,提升模具的使用寿命和生产效率。