NAK55 Acciaio strutturale: Proprietà, Applicazioni, Guida di produzione

L'acciaio strutturale NAK55 è una lega premium su misura per la produzione di precisione, celebrata per la sua miscela equilibrata di Eccellente resistenza all'usura, alta tenacia, e resistenza alla corrosione affidabile. È attentamente calibrato composizione chimica—Con CHROMIUM controllato, molibdeno, e aggiunte di vanadio: lo fa una scelta migliore per applicazioni esigenti come stampi per iniezione di plastica, Die Strumenti di casting, e componenti ad alte prestazioni nelle industrie aerospaziali e automobilistiche. In questa guida, abbatteremo i suoi tratti chiave, usi del mondo reale, processi di produzione, e come si confronta con altri materiali, Aiutarti a selezionarlo per progetti che richiedono sia precisione che durabilità.

1. Proprietà del materiale chiave dell'acciaio strutturale NAK55

Le prestazioni di Nak55 derivano dal suo ottimizzato composizione chimica, che offre proprietà fisiche e meccaniche coerenti su misura per le attività di ingegneria di precisione.

Composizione chimica

La formula di Nak55 è bilanciata per dare la priorità alla resistenza alla tenacità e all'usura, con intervalli fissi per elementi chiave:

• Contenuto di carbonio: 0.30-0.40% (Bilancia la forza e tenacità—AST abbastanza da evitare la fragilità in grandi stampi, Abbastanza alto da formare carburi duri per resistenza all'usura)
• Contenuto di cromo: 3.00-3.50% (forma uno strato di ossido protettivo per Buona resistenza alla corrosione e migliora la intensità, Garantire risultati uniformi del trattamento termico)
• Contenuto di molibdeno: 0.20-0.40% (Aumenta la resistenza ad alta temperatura e la resistenza alla fatica termica, Ideale per stampi a fusione esposti a metalli fusi)
• Contenuto del vanadio: 0.10-0.20% (Refinina le dimensioni del grano, Migliora la tenacità, e forma piccoli carburi di vanadio che migliorano resistenza all'usura)
• Contenuto di manganese: 0.20-0.50% (Migliora la difficoltà senza creare carburi grossolani che indeboliscono l'acciaio)
• Contenuto di silicio: 0.10-0.30% (Aiuti nella disossidazione durante la produzione e stabilizza le prestazioni ad alta temperatura)
• Contenuto di fosforo: ≤0,03% (rigorosamente controllato per prevenire la fragilità fredda, Critico per gli stampi utilizzati in ambienti a bassa temperatura)
• Contenuto di zolfo: ≤0,03% (ultra-basso per mantenere la tenacità ed evitare il crack durante la formazione o la lavorazione)

Proprietà fisiche

Proprietà meccaniche

Dopo il trattamento termico standard (ricottura + spegnimento + tempra), NAK55 offre prestazioni affidabili per applicazioni di precisione:

• Resistenza alla trazione: ~ 1500-1800 MPA (Adatto per componenti con carico come parti di trasmissione automobilistica e nuclei di stampo)
• Forza di snervamento: ~ 1200-1500 MPA (Garantisce le parti resistono alla deformazione permanente sotto pressione di iniezione o carichi di fusione)
• Allungamento: ~ 10-15% (In 50 mm: abbastanza alto da evitare le crepe durante il gruppo stampo o l'installazione dei componenti)
• Durezza (Scala Rockwell C.): 52-56 HRC (Dopo il trattamento termico: ideale per bilanciare la resistenza all'usura e la lavorabilità; più morbido dell'acciaio per utensili D2 ma più duro)
• Forza a fatica: ~ 700-800 MPA (a 10⁷ cicli: critici per stampi ad alto volume utilizzati 100,000+ volte, come gli strumenti di iniezione di plastica)
• La tenacità dell'impatto: Da moderato a alto (~ 40-50 J/cm² a temperatura ambiente)—Il più alto di molti acciai per utensili, renderlo adatto a grandi stampi che resistono allo stress da assemblaggio.

Altre proprietà critiche

• Eccellente resistenza all'usura: Carbidi di cromo e vanadio resistono all'abrasione, estendendo la vita degli stampi (PER ESEMPIO., 300,000+ Cicli per stampi per iniezione di plastica) e componenti.
• Buona resistenza alla corrosione: Lo strato di ossido di cromo protegge dalle resine di plastica, fluidi di ficamento, e prodotti chimici lievi, Evitare la colorazione o il degrado.
• Alta tenacia: Equilibrato con durezza, Quindi Nak55 resiste alla pressione di bloccaggio (fino a 8,000 kn per stampi di medie dimensioni) senza crack.
• Machinabilità: Moderato: NAK55 Anneale (Durezza ~ 200-230 Brinell) è facile da macchiare con strumenti in carburo; La macinazione post-calore è semplice per le finiture di precisione.
• Saldabilità: Con cautela: il contenuto in lega alta aumenta il rischio di cracking; preriscaldare (250-300° C.) e il temperamento post-salvataggio è necessario per le riparazioni o le modifiche dei componenti.

2. Applicazioni del mondo reale di acciaio strutturale NAK55

La versatilità e le proprietà equilibrate di Nak55 lo rendono ideale per le industrie che richiedono precisione, durata, e coerenza. Ecco i suoi usi più comuni:

Stampaggio a iniezione di plastica

• Stampi per parti di plastica: Stampi per l'elettronica di consumo (PER ESEMPIO., Avvolgimenti per laptop) Usa NAK55—tenacità Restringi i cicli di serraggio giornalieri, E Resistenza alla corrosione resiste a sostanze chimiche in resina di plastica, garantire alcuna colorazione in parte.
• Componenti di core e cavità: Nuclei di stampo di precisione (Per piccoli fori in parti di plastica) Usa NAK55: la resistenza di abbigliamento mantiene tolleranze strette (± 0,002 mm) Sopra 250,000 cicli, Ridurre le parti difettose.

Esempio di caso: Un produttore di elettronica utilizzato 420 acciaio inossidabile per stampi involucri per laptop ma usura frequente del nucleo frequente (bisogno di sostituzione ogni 180,000 cicli). Sono passati a NAK55, e i core sono durati 320,000 cicli (78% più lungo)—Cuting dei costi di manutenzione dello stampo da parte di $35,000 annualmente.

Morire casting

• Stampi per la fusione in metallo: Stampi di fusione di zinco (per maniglie delle porte automobilistiche) Usa NAK55—resistenza ad alta temperatura resiste a 450 ° C zinco fuso, e la resistenza alla fatica termica evita che si rompe dal riscaldamento/raffreddamento ripetuti.
• Componenti di core e cavità: Nuclei in alluminio (per parti del motore) Usa NAK55: la resistenza di abbigliamento gestisce l'alluminio fuso abrasivo, Garantire la geometria in parte coerente 150,000 cicli.

Forgiatura e timbratura

• Stamping muore: Muore di timbratura in lamiera (per parentesi interne automobilistiche) Usa NAK55—resistenza all'usura Resiste l'attrito in metallo, Garantire i bordi della staffa puliti 200,000 Stampings.
• Forgiando muore: La forgiatura fredda sta muore (per piccoli dispositivi di fissaggio in acciaio) Usa NAK55: la tovalità resiste alla pressione di forgiatura (fino a 5,000 kn), e l'usura della resistenza estende la vita da morire di 50% contro. acciaio al carbonio standard.

Aerospaziale, Automobile & Industrie mediche

• Industria aerospaziale: Piccoli componenti di precisione (PER ESEMPIO., Alloggi per sensori aeronautici) Usa NAK55—forza a fatica resiste alla vibrazione durante il volo, La stabilità dimensionale garantisce l'accuratezza del sensore.
• Industria automobilistica: Componenti ad alte prestazioni (PER ESEMPIO., ingranaggi di trasmissione) Usa NAK55: la resistenza alla base gestisce la coppia, e la resistenza all'usura riduce il degrado degli attrezzi, estendendo la vita di servizio.
• Industria medica: Componenti dello strumento chirurgico (PER ESEMPIO., maniglie del bisturi) Usa NAK55—Resistenza alla corrosione Restringe la sterilizzazione dell'autoclave, e la biocompatibilità non garantisce lisciviazione tossica, Soddisfare gli standard di sicurezza medica.

3. Tecniche di produzione per NAK55 Acciaio strutturale

La produzione di NAK55 richiede precisione per mantenere il suo equilibrio in lega e garantire prestazioni coerenti. Ecco il processo dettagliato:

1. Processi metallurgici (Controllo della composizione)

• Fornace ad arco elettrico (Eaf): Metodo primario: acciaio scrap, cromo, molibdeno, vanadio, e altre leghe vengono sciolte a 1.650-1.750 ° C. Monitoraggio dei sensori composizione chimica per mantenere elementi nelle gamme di NAK55 (PER ESEMPIO., 3.00-3.50% cromo), critico per la corrosione e la resistenza all'usura.
• Fornace di ossigeno di base (Bof): Per la produzione su larga scala: il ferro morto da un grande forno è miscelato con acciaio a scarto; L'ossigeno regola il contenuto di carbonio. Le leghe vengono aggiunte post-soffiaggio per evitare l'ossidazione e garantire una composizione precisa.

2. Processi di rotolamento

• Rotolamento caldo: La lega fusa viene lanciata in lingotti, riscaldato a 1.100-1.200 ° C., e rotolato in piatti, bar, o blocchi. Rolling caldo rompe grandi carburi e modella il materiale in spazi vuoti (PER ESEMPIO., 400×400 blocchi mm per stampi iniezione).
• Rotolamento a freddo: Utilizzato per componenti sottili (PER ESEMPIO., Stamping Inserts Die)—Il Rold a temperatura ambiente per migliorare la finitura superficiale e la precisione dimensionale. Ricottura post-rotolamento (700-750° C.) Ripristina la lavorabilità ammorbidendo l'acciaio.

3. Trattamento termico (Su misura per l'applicazione)

Il trattamento termico è fondamentale per sbloccare le proprietà bilanciate di NAK55:

• Ricottura: Riscaldato a 800-850 ° C e tenuto per 2-3 ore, Quindi si è raffreddato lentamente (50° C/ora) a ~ 600 ° C.. Riduce la durezza a 200-230 Brinell, rendendolo macchinabile e alleviato lo stress interno.
• Spegnimento: Riscaldato a 880-920 ° C. (austenitizzante) e tenuto per 30-45 minuti (A seconda dello spessore della parte), poi spento in olio. Indurisce l'acciaio 54-56 HRC; tempra dell'aria (Più lentamente) riduce la distorsione ma riduce la durezza 52-54 HRC (Ideale per grandi stampi).
• Tempra: Riscaldato a 450-500 ° C per 1-2 ore, Quindi raffreddato ad aria. Saluti tenacità e resistenza all'usura: critico per stampi per iniezione di plastica; evita di essere eccessiva, che ridurrebbe la durezza.
• Ricorrezione di sollievo dallo stress: Obbligatorio: alzato a 600-650 ° C per 1 Hour dopo la lavorazione (Prima del trattamento termico finale) Per ridurre lo stress da taglio, prevenire la deformazione della muffa durante l'uso.

4. Formazione e trattamento superficiale

• Metodi di formazione:
• Premere la formazione: Presse idrauliche (5,000-8,000 tonnellate) modellare le piastre Nak55 in cavità di muffa o spazi vuoti componenti, prima del trattamento termico.
• Lavorazione: Mills CNC con strumenti in carburo tagliare forme complesse (PER ESEMPIO., cavità di muffa per l'elettronica) in NAK55 ricotto: il coorsi impedisce il surriscaldamento e garantisce superfici lisce.
• Macinazione: Dopo il trattamento termico, Ruote a diamanti perfezionano le parti di precisione (PER ESEMPIO., nuclei di muffa) a ra 0.05 rugosità μm, Garantire che le parti di plastica abbiano finiture di alta qualità.
• Trattamento superficiale:
• Nitrurazione: Riscaldato a 480-520 ° C in un'atmosfera di azoto per formare A 5-8 strato di nitruro μm: aumenta la resistenza all'usura di 25% (Ideale per stampare le stampi o i nuclei di fusione).
• Rivestimento (PVD/CVD): Nitruro di titanio (Pvd) I rivestimenti vengono applicati alle superfici dello stampo: riduce la plastica., Migliorare il rilascio delle parti ed estendere la vita della muffa.
• Indurimento: Trattamento termico finale (spegnimento + tempra) è sufficiente per la maggior parte delle applicazioni: nessun ulteriore indurimento superficiale necessario.

5. Controllo di qualità (Assicurazione di precisione)

• Test di durezza: I test Rockwell C verificano la durezza post-temperamento (52-56 HRC)—Surre corrispondenti alle esigenze dell'applicazione.
• Analisi della microstruttura: Esamina la lega al microscopio per confermare la distribuzione uniforme in carburo (Nessun carburo di grandi dimensioni che causano usura o cracking).
• Ispezione dimensionale: Coordinare le macchine di misurazione (CMMS) Controllare le dimensioni della parte a ± 0,001 mm: critico per stampi di precisione e componenti aerospaziali.
• Test di corrosione: Test di spruzzatura salina (Per ASTM B117) verificare Buona resistenza alla corrosione—Essenziale per strumenti medici e stampi di plastica esposti alle resine.
• Testi di trazione: Verifica la resistenza alla trazione (1500-1800 MPA) e resistenza alla snervamento (1200-1500 MPA) Per soddisfare le specifiche NAK55.

4. Caso di studio: NAK55 Acciaio strutturale in stampi di fusione automobilistica

Un fornitore automobilistico ha utilizzato l'acciaio per utensili H13 per stampi per fusione di zinco (per le maniglie delle porte) ma ha affrontato due problemi: Affaticamento termico Cracking dopo 120,000 cicli e costi di manutenzione elevati. Sono passati a NAK55, Con i seguenti risultati:

• Resistenza alla fatica termica: Nessun cracking dopo 250,000 Cicli: la vita morbida è raddoppiata, ridurre i costi di sostituzione di $60,000 annualmente.
• Qualità parziale: La stabilità dimensionale di Nak55 ha ridotto le maniglie delle porte difettose da 5% A 1%, risparmio $20,000 Nei rifiuti materiali.
• Risparmio dei costi: Nonostante 20% Costo più elevato della muffa in anticipo, Il fornitore ha salvato $75,000 ogni anno tramite basse tassi di manutenzione e difetti.

5. NAK55 Acciaio strutturale Vs. Altri materiali

In che modo NAK55 si confronta con acciai e materiali alternativi per applicazioni di precisione? Abbattiamolo:

Idoneità dell'applicazione

• Stampi per iniezione di plastica: NAK55 bilancia la tenacità e la resistenza alla corrosione, better di A2 (corrosione giusta) e più economico di H13, rendendolo ideale per gli stampi a medio volume.
• Stampi da morire: La resistenza alla fatica termica di NAK55 supera H13 per la fusione di zinco/alluminio: costo di leva e lavorazione più facile di D2.
• Componenti aerospaziali: La resistenza alla fatica di NAK55 e il rivale di stabilità dimensionale H13 a un costo inferiore, adatti a piccole parti di precisione.
• Strumenti medici: 420 L'acciaio inossidabile ha una migliore resistenza alla corrosione, Ma la maggiore tenacità di NAK55 rende migliore le maniglie degli strumenti che resistono all'impatto.

La visione della tecnologia Yigu sull'acciaio strutturale NAK55

Alla tecnologia Yigu, NAK55 si distingue come una soluzione versatile per la produzione di precisione. È equilibrato resistenza all'usura, tenacità, e la resistenza alla corrosione lo rendono ideale per i clienti in modanatura in plastica, casting automobilistico, e aerospaziale. Raccomandiamo NAK55 per stampi e componenti di medio-alto volume: dove supera A2 (migliore tenacità) e offre un valore migliore di H13. Mentre più costosi degli acciai di base, La sua lunga vita e la bassa manutenzione si allineano con il nostro obiettivo di sostenibile, Soluzioni economiche per le industrie che richiedono precisione e durata.

Domande frequenti

1. È acciaio strutturale NAK55 adatto a grandi stampi per iniezione di plastica?

Sì, NAK55 è alto tenacità e il basso coefficiente di espansione termica lo rendono ideale per i grandi stampi (PER ESEMPIO., 1M+ di dimensioni). Temperazione a 52-54 HRC riduce la fragilità, e la sua lavorabilità garantisce che le geometrie complesse di muffe possano essere prodotte accuratamente.

2. Può essere utilizzato Nak55 per strumenti medici che richiedono sterilizzazione?

Sì, nak55 Buona resistenza alla corrosione Restringe la sterilizzazione dell'autoclave (121° C., 15 psi) senza arrugginire. Per applicazioni critiche (PER ESEMPIO., lame chirurgiche), Aggiungi un rivestimento PVD per migliorare la resistenza alla corrosione e la biocompatibilità.

3. Come si confronta NAK55 con H13 per stampi a fusione?

Nak55 è 10% Più economico di H13 e più facile da macchina, pur offrendo una simile resistenza alla fatica termica per la fusione di zinco/alluminio. H13 ha una più alta durezza calda (meglio per metalli ad alta temperatura come il rame), Ma Nak55 è più conveniente per la maggior parte delle esigenze di fusione.