預硬鋼的用途、種類、特點 NAK55、NAK80、STAVAX

發布日期: 2023-09-12

預硬鋼也稱為調質鋼,是預先實施了熱處理的金屬材料。適合切削加工的調質鋼常被用于模具制作。

在機械加工時,適合切削加工的調質鋼常被用于模具制作。

 

預硬鋼的制造方法、用途、種類、特點

關于預硬鋼所實施的熱處理

預硬鋼是對碳鋼等鋼材進行一種名為調質的熱處理而成的。因此也被稱為調質鋼。 一般碳素鋼的淬火溫度為800℃~850℃,回火溫度為420℃左右,而調質中,要在500℃左右的溫度進行回火。 這是為了使淬火產生的大而硬的晶體通過較高溫度下的回火而細化。由此材料雖經過熱處理,但容易進行切削等機械加工。預硬鋼的大多數材料的 HRC(洛氏硬度)約為 40 至 45。

預硬鋼的規格

JIS沒有定義預硬鋼的規格,預硬鋼的規格是由各鋼材廠銷售的商品名稱定義的。因此即使材料相同,各公司經銷用的名稱也不同,需要注意。

與“預硬鋼”非常相似的材料有“預硬材料”。預硬材料也是預先經過熱處理的材料。因此在切削加工后不需要熱處理,是適用于精密的切削加工等的鋼材。然而,與預硬鋼不同,預硬材料被歸類為高速鋼,并被作為工具、頂桿用的棒料使用。

預硬鋼的原料鋼材

預硬鋼主要使用三種鋼。除了碳鋼(SC系)和合金鋼(SCM系)外,還有不銹鋼(SUS系)。雖然實施了熱處理,但基本性質可以參考作為其材料的鋼的性質。因此,呈現出SUS系的預硬鋼比SC系的預硬鋼硬度高的趨勢。鋼材的種類將在后項詳細說明。

預硬鋼的用途

預硬鋼因其具有硬度但易于切削加工的性質,而主要被用作模具的材料。除了樹脂的注塑成型用的模具、橡膠模具外,還用于金屬的壓鑄、壓制、鍛造的模具。
預硬鋼經過了熱處理,所以如果擔心在機械加工后實施熱處理時會出現變形等情況時使用預硬鋼,能夠避開加工后的熱處理。因此也用作精密設備的材料。
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預硬鋼的優缺點

優點

? 硬度高但易于進行機械加工
? 無需淬火、回火

通常較硬的材料難以進行機械加工,但預硬鋼通過調質而具有較細的晶體,因此具有易于進行切削等加工的優點。而且因為是預先進行了熱處理的材料,所以無需在加工后進行熱處理。

缺點

? 硬度有限
? 不適于熱處理

預硬鋼不會銷售過硬的材料。因為已經經過熱處理,因此即使追加進行熱處理,硬度的提高也有限。而且還有不適合熱處理的產品。如想提高加工完畢的預硬鋼的硬度,有時會實施氮化處理。
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預硬鋼的常用加工、表面處理

下面介紹一下預硬鋼上實施的代表性加工。

切削加工

預硬鋼是適合切削加工的材料。因此會用切削加工,制作模具、銷、精密設備零件等。

氮化

預硬鋼是經過熱處理的材料,部分預硬鋼即使實施淬火回火等熱處理,也無效。因此如果想在加工后提高硬度,有時會實施氮化處理。
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預硬鋼的種類

預硬鋼根據其原本的材料可分為SC系、SCM系、SUS系三類,沒有JIS的規格,由眾多鋼材廠各自為商品命名經銷。在此我將介紹一下預硬鋼中尤為常見的商品。
※根據制造商的情況有時商品名稱會變更,經銷的商品也會變更,正確的最新信息請參見各制造商的商品目錄等。

NAK55

NAK55是大同特種鋼公司銷售的SCM系的預硬鋼。硬度為37~43HRC,切削性優異,比SCM440易于切削,能夠與S53C同樣進行加工。因此多用于注塑成型模具。除了焊接性優異外,還適合于紋理加工、鏡面加工等模具用加工。另一方面其具有時效硬化特性(析出硬化),因此無法進行淬火、回火。

NAK80

NAK80與NAK55相同,也是大同特種鋼銷售的SCM系的預硬鋼。硬度為37~43HRC,NAK80的特性基本上與NAK55相同,但鏡面加工性更好。

DH2F

DH2F也是大同特種鋼銷售的預硬鋼。硬度為37~41HRC,不僅用于樹脂成型,還用于壓鑄用模具。

STAVAX

STAVAX是Uddeholm(伍德霍姆公司)銷售的SUS系的預硬鋼。硬度是27-35HRC,耐腐蝕性、耐磨性強,用于制造光學部件、醫療設備部件等的超精密模具。還適合鏡面加工、紋理加工。另一方面也是預硬鋼中難以進行機械加工的材料。
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預硬鋼的機械、物理性質

預硬鋼沒有JIS的規定,沒有規定的機械性質、物理性質的數值。通常參考熱處理前的材料的數值,詳情請查閱各材料制造商的商品目錄等。

機械性質、物理性質、化學性質

對機械性質、物理和化學性質沒有規定。請查閱制造商的商品目錄、制造工藝規程。

 

預硬鋼的標準尺寸

沒有JIS的規定,請查閱各制造商的經銷尺寸。
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總結

預硬鋼是對SC材料、SCM材料以及SUS材料等鋼材預先實施了熱處理而成的材料。不僅多用于樹脂、橡膠的成型、壓制、壓鑄的模具,還無需加工后的熱處理,因此也用做精密設備部件的材料,用于削減工時。機械性質和尺寸請查閱經銷制造商的商品目錄等。

米思米meviy能夠進行NAK55(相當)的切削加工。無需追加熱處理就能直接通過切削加工將適當硬度的材料加工成希望的形狀是預硬鋼的一大特點。您可以用在滑動機構的滑動面等處使用的零件等上,感受一下預硬鋼的方便性!
※NAK55(相當)是指有37~43HRC的預硬鋼的相當品。

 

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