BSW23

高韌性粉末高速鋼(產地:德國)

1.概略說明:

材質 粒滴斑鐵(退火組織)高速鋼,由粉末冶金製成,製造過程經過H.I.P.(熱均壓法)。因而完全偏析,是非常好的鋼種。
特性 耐磨耗,高韌性,經熱處理之變寸率少及穩定性佳,並具有良好的被切削性及被研磨性。
使用效益 比較適於在冷間加工,諸如 : 下料工具,切削工具,金屬成型工具,機械工具,沖壓模具及精密下料等。
基材狀況 軟性退火料供應, 最大的退火硬度260HB。
成分分析
1.27 4.2 5.0 6.4 3.1 剩餘部份
物理性質 溫度 20°C 400°C 600°C
比重(g/cm3) 8.05 7.95 7.88
彈性係數(GPa) 230 205 185
熱膨脹(K-1) - 11.7 x 10-5 11.9 x 10-6
熱傳導率(W/mK) 24 28 27
熱容量(J/KgK) 420 510 600

2.熱處理:

熱成型條件 熱成型溫度為900°C~1125°C, 須在中性氣體爐中緩慢持續的加熱。
軟性退火條件 球化處理溫度870°C~900°C, 持續時間為4小時, 而後緩慢冷卻到700°C (10-15 K/hr.), 再放置空氣中空冷, 退火後的硬度260HB (以上條件僅適合鹽浴爐之階段退火, 因為鹽浴退火實施中, 退火材有鹽液包裏所以不會產生脫碳, 但中性氣體爐在加熱, 持熱階段有氣體保護是不會脫碳, 但在700°C之高溫空冷, 氧化所牽動之脫碳現象將立即產生。本公司建議中性氣體爐之退火, 應降溫至300°C以下再空冷較宜。
應力消除條件 應力消除溫度600°C~700°C, 持溫2小時, 在爐內緩慢冷卻至500°C以下, 然後放置空氣中空冷。(最好緩慢冷卻至300°C以下, 再空冷, 以免產生脫碳現象。)
預熱及焠火條件 預熱參照DIN17350 (450°C/500°C+850°C/900°C), 焠火溫度1050°C~1180°C (應用較低的溫度有特別的韌性, 較高溫度的焠火, 硬度與耐磨性較好), 在加熱到達溫度後, 持續持間在15-30分鐘。
回火條件 焠火完成後在到達手可以觸摸的溫度之前須立即回火(第一次回火), 第二次及第三次回火需達室溫再回火, 保有回火溫度之持溫時間最好2小時, 回火4次。
焠火及回火溫度對硬度之影響關係表 回火溫度
焠火溫度
回火溫度對硬度之影響(HRC+/-1)
500°C 520°C 540°C 560°C 580°C 600°C
1050°C 61.5 62.0 61.5 60.0 58.0 56.5
1100°C 63.0 63.5 63.0 62.0 60.0 58.5
1150°C 64.0 65.0 65.0 64.0 63.0 60.5
1180°C 64.5 65.5 66.0 65.0 64.0 62.0

3.熱處理條件及硬度說明:

A. 材料質地 : BSW 23 (鹽浴爐熱處理條件)

B. 熱處理後硬度 : HRC 64 ± 1

C. 熱處理條件 :

  • 1. 預熱 : 650 °C x 1.5小時 ,850 °C x 1.5小時 ,1030 °C x 1 小時
  • 2. 沃斯田鐵化 : 1160 °C x 10分
  • 3. 回火 : 550 °C x 3小時 x 3次 ,480 °C x 4小時 x 1次
  • 4. 深冷處理 : -100 °C x 10小時 x 1次
  • 5. 回火 : 180 °C x 3小時 x 1次

成分檢驗:

表格可左右滑動
C Si Mn Cr Mo W V Co S P Ni
1.30 0.64 0.28 3.83 4.87 6.12 2.91 0.45 0.013 0.023 0.21

原產地 : BARWORTH LOCKTON LTD. (U.K.)

4.針對沖壓模具使用建議:

一、 具有高韌性,適用於異形有銳角的沖磨。

二、 適用於慢沖壓速度兼重切削及重沖壓。

三、 適用於沖壓較厚的零件。

四、 適用於沖壓中之折彎磨。

五、 硬度建議

    A. 假使你的模具之上下模滑配公差>或5%時, 模具硬度另行增減考量 ;

    B. 假使你的模具之上下模滑配公差以5%計算, 我們建議參考如下表格 :

被沖壓材料厚度(m/m) 硬度(HRC)
0.3~1.8 64~64.5
0.8~1.8 63~64.5
1.8~2.5 62~63.5
2.5~3.5 60~62
3.5~5.0 58~60

六、 被沖材範圍 : 青銅、鈹銅、黃銅、磷銅、SK-5、SK-7、矽鋼片不鏽鋼 (包含304、301、420、430)等。

5.研磨:

不當的研磨將會使工件嚴重受傷 , 注意以下幾項

一、研磨砂輪的選擇 : 要選擇切削力較好的砂輪 , 如:CBN砂輪;
二、 防止研磨過熱 : 要防止研磨時局部溫度大於回火溫度, 最好用濕磨;
三、 防止研磨時產生殘留應力 : 每次的進力刀不可太大 , 正常進刀量每次不超過0.03m/m。

6.線切割:

工件經過線切割會產生”放電白層” , 應完全去除方可增加壽命;

一、線切割加工後應再精修, 且精修次數越多越好, 尤其是厚材料;
二、 線切割時盡量放慢速度, 並降低電流;
三、 精修後工件必須經過拋光, 以徹底消除放電白層。

7.表面處理:

氮化法 BSW 23做氮化處理是非常適合的,可使其有更好的抗磨耗性與更好的抗黏著性。(防止黏附被加工材料之細屑)
被覆法 BSW 23經過焠火及高溫回火處理後其組織是相當微細化的, 所以對PVD與CVD被覆是相當的適宜。

8.加工要件:

車床加工 粗加工 修整 精修
線切割深度(mm) mind.10 2-10 max.2
進刀量(mm/U) Mind.1.0 0.3-1.0 0.08-0.3
ISO-切削級數 P 30 - P 40 P 20 – P 30 P 10
切斷速度(m/min.) 20-40 30-60 50-80
銑床加工 粗加工 成型銑
線切割深度(mm) Mind.2 0.08-0.2
進刀量(mm/U) Mind.0.2 0.08-0.2
超硬合金切削工具
粗加工 成型銑
ISO-切削級數 P 30 - P 40 P 10 – P 20
切斷速度(m/min.) 20-40 30-60
高速鋼切削工具
粗加工 成型銑
切斷速度(m/min.) 11-15 15-30
研磨工具 本鋼材為一種為組織及均質化的鋼種, 所以沒有偏析, 以及含有極細的釩金屬顆粒, BSW-T15顯現出一種極優良的被研磨狀態, 比傳統性的高速鋼更有無與倫比的優越性。本鋼種有極佳的被研磨及切削性, 可以減低研磨砂輪的消耗及避免產生研磨龜裂。