低C-Ni-Al-Cu硬化型鋼的系析
這種鋼的代表是NAK55及AK80（大同品牌）。它們?cè)?0世紀(jì)60年代末開發(fā)，在20世紀(jì)70年代大規(guī)模生產(chǎn)。作為高性能塑料模具鋼，它們不僅在日本，而且在中國(guó)、東南亞等國(guó)家和地區(qū)也很受歡迎。
NAK鋼以0.1%C-3%Ni-1%Al-1%Cu主要化學(xué)成分，其中NAK55鋼硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%易切割鋼，NAK80鋼將硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.為了達(dá)到更高的鏡面鋼種，003%以下。
圖1-1顯示了硬化鋼沉淀的強(qiáng)化機(jī)圖1-2為低C-Ni-Al-Cu硬化鋼的系析NAK特點(diǎn)。在固溶加熱狀態(tài)下，組織變成奧氏體相，然后基體變成貝氏體組織，顯示原奧氏體晶界。然后加熱到大約500℃，固溶于基體Ni/Al/Cu以Ni3Cu在基體中沉淀。此時(shí)產(chǎn)生的微細(xì)應(yīng)變強(qiáng)化了基體，硬度上升到40HRC左右。
圖1-1 硬化鋼的強(qiáng)化機(jī)理分析
預(yù)硬鋼的硬度可達(dá)40HRC，因此，它不僅具有良好的耐磨性，而且具有預(yù)硬沉淀硬化鋼的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。首先，雖然韌性低，但切削性好。
圖1-2 低C-Ni-Al-Cu硬化鋼的系析NAK的特性
其次，預(yù)硬鋼不必?fù)?dān)心熱處理尺寸的變化和熱處理的變形。第三，在堆焊和電火花加工過程中，即使局部加熱超過相變點(diǎn)，冷卻后也只形成固體溶解，硬度僅為30，因?yàn)樗堑吞汲煞諬RC左右，不要擔(dān)心局部淬火和開裂。同時(shí)，電火花加工過程中的變質(zhì)層也更容易研磨和去除。在修復(fù)過程中，用相同的金屬焊接，然后在及時(shí)溫度下加熱和保溫，相當(dāng)于及時(shí)處理，硬度可以恢復(fù)到初始40HRC左右。這樣可以消除焊接部分和母材之間的硬度差異，在后續(xù)的腐蝕加工、鏡面研磨和拋光中也會(huì)得到與母材相同的效果，看不到痕跡。圖1-3顯示了焊接前和及時(shí)處理后的腐蝕加工表面和研磨表面的比較。因此，我們可以了解到，在焊接部分的及時(shí)性后，表現(xiàn)出與母材相同的均勻腐蝕表面和研磨表面。
圖1-3 析出硬化鋼焊接修補(bǔ)的特點(diǎn)
進(jìn)一步看，NAK鋼是重熔煉鋼。NAK55鋼采用真空電弧重熔（VAR）NAK80鋼采用的是電渣重熔（ESR）可形成純凈、均勻、微細(xì)的組織。
圖1-4所示為NAK鋼（NAK55和NAK80)顯微組織。NAK為了提高切削性，增加了55鋼S，硫化物的分布可以看到。雖然硬度達(dá)到40HRC，卻與硬度為30HRC的Cr-Mo鋼具有相同的切削性。
圖1-4 NAK鋼的顯微組織
NAK鋼廣泛應(yīng)用于塑料制品的成型，如汽車內(nèi)飾、家電、辦公自動(dòng)化設(shè)備外殼、化妝品容器等。NAK80鋼適用于鏡面研磨和電火花加工表面要求高的模具，NAK除注射成型模具外，55鋼還用于橡膠模具和各種夾具配件。
目前，液晶電視對(duì)黑色外框的需求越來越大，對(duì)模具的鏡面要求也越來越嚴(yán)格。急冷急熱成形法作為一種無痕成形工到了廣泛的應(yīng)用。由于模具孔中需要水蒸氣，因此提高耐腐蝕性已成為當(dāng)務(wù)之急。因此，硬化型的沉淀NAK鋼鐘進(jìn)一步改善。
