NAK55 СТРОИТЕЛЬНАЯ СТАЛЬ: Характеристики, Приложения, Руководство по производству

NAK55 Конструкционная сталь - это сплав премиум -класса, адаптированный для точного производства, отмечается своей сбалансированной смесью Отличная износостойкость, Высокая прочность, и надежная коррозионная стойкость. Он тщательно откалиброван химический состав- с контролируемым хромом, молибден, и дополнения ванадий - выбирают его лучшим выбором для требовательных применений, таких как пластиковые формы для инъекций, Die Casting Tools, и высокопроизводительные компоненты в аэрокосмической и автомобильной промышленности. В этом руководстве, Мы разбим его ключевые черты, Реальное мир использует, производственные процессы, и как это сравнивается с другими материалами, Помогая вам выбрать его для проектов, которые требуют как точности, так и долговечности.

1. Ключевые свойства материала конструкционной стали NAK55

Производительность NAK55 проистекает из его оптимизированных химический состав, которые обеспечивают последовательные физические и механические свойства, адаптированные для задач точной инженерии.

Химический состав

Формула NAK55 сбалансирована для определения приоритетов в прочности и износостойкости, с фиксированными диапазонами для ключевых элементов:

• Содержание углерода: 0.30-0.40% (уравновешивает силу и стойкость- достаточно часто, чтобы избежать хрупкости в больших формах, достаточно высокий, чтобы образовать твердые карбиды для износостойкости)
• Содержание хрома: 3.00-3.50% (образует защитный оксидный слой для Хорошая коррозионная стойкость и улучшает закаленность, обеспечение равномерных результатов термической обработки)
• Содержание молибдена: 0.20-0.40% (повышает высокую температурную прочность и термическую устойчивость к усталости, Идеально подходит для литье)
• Содержание ванадиума: 0.10-0.20% (Уточняет размер зерна, Улучшает прочность, и образует небольшие карбиды ванадий, которые усиливают износостойкость)
• Содержание марганца: 0.20-0.50% (повышает закаленность без создания грубых карбидов, которые ослабляют сталь)
• Содержание кремния: 0.10-0.30% (СПИД при окислении во время производства и стабилизирует высокотемпературные характеристики)
• Содержание фосфора: ≤0,03% (строго контролируется, чтобы предотвратить холодную хрупкость, Критические для форм, используемых в низкотемпературных средах)
• Содержание серы: ≤0,03% (Ультра-низкий для поддержания прочности и избегать растрескивания во время формирования или обработки)

Физические свойства

Механические свойства

После стандартной термообработки (отжиг + гашение + отпуск), NAK55 обеспечивает надежную производительность для точных приложений:

• Предел прочности: ~ 1500-1800 МПа (Подходит для несущих компонентов, таких как автомобильная трансмиссионная деталь и ядра плесени)
• Урожайность: ~ 1200-1500 МПа (гарантирует, что детали сопротивляются постоянной деформации при давлении впрыска или нагрузки на литье)
• Удлинение: ~ 10-15% (в 50 ММ - достаточно высокий, чтобы избежать растрескивания во время сборки плесени или компонента)
• Твердость (Роквелл C Шкала): 52-56 HRC (После термической обработки - за пределы балансировки устойчивости к износу и обработке; мягче, чем D2 Tool Steel, но жестче)
• Усталость сила: ~ 700-800 МПа (При 10⁷ циклов-критические для используемых форм с большими объемами 100,000+ раз, Как инструменты пластиковой инъекции)
• Воздействие на выносливость: От умеренного до высокого (~ 40-50 J/см² при комнатной температуре)- Более много инструментов, сделать его подходящим для больших форм, которые выдерживают напряжение сборки.

Другие критические свойства

• Отличная износостойкость: Карбиды хромов и ванадия противостоят истиранию, продление срока службы плесени (НАПРИМЕР., 300,000+ Циклы для пластиковых форм для инъекций) и компоненты.
• Хорошая коррозионная стойкость: Слой оксида хрома защищает от пластиковых смол, умереть литья, и мягкие химические вещества, Избегание окрашивания или деградации.
• Высокая прочность: Сбалансирован с твердостью, Таким образом, NAK55 выдерживает давление зажима (до 8,000 кН для средних форм) без трещин.
• Механизм: Умеренный - Annaled Nak55 (Твердость ~ 200-230 Бринелл) легко машина с карбидными инструментами; Шлифование после лечения после точной отделки является простым.
• Сварка: С осторожностью - высокое содержание сплава увеличивает риск растрескивания; предварительно нагреть (250-300° C.) и послепродажа требуется для ремонта плесени или модификаций компонентов.

2. Реальное применение конструкционной стали NAK55

Универсальность и сбалансированные свойства NAK55 делают его идеальным для промышленности, которые требуют точности, долговечность, и последовательность. Вот его наиболее распространенное использование:

Пластиковая литья

• Формы для пластиковых деталей: Формы для потребительской электроники (НАПРИМЕР., Оболочки для ноутбука) Используйте NAK55 -стойкость выдерживает ежедневные циклы зажима, и коррозионная стойкость сопротивляется химикатам пластиковой смолы, Обеспечение окрашивания части.
• Компоненты ядра и полости: Точные ядра плесени (Для небольших отверстий в пластиковых деталях) Используйте NAK55 - Сопротивление одежды поддерживает плотные допуски (± 0,002 мм) над 250,000 цикл, уменьшение дефектных частей.

Пример случая: Используется производитель электроники 420 нержавеющая сталь для корпуса для ноутбука, но часто встречается с частотой ядра (нуждается в замене каждый 180,000 цикл). Они перешли на NAK55, и ядра длились 320,000 цикл (78% дольше)- вытягивание затрат на обслуживание плесени по $35,000 ежегодно.

Умирать кастинг

• Формы для металлического литья: Цинковые литья формы (Для автомобильных дверных ручек) Используйте NAK55 -Высокотемпературная сила выдерживает 450 ° C расплавленный цинк, и сопротивление тепловой усталости избегает растрескивания от повторного нагрева/охлаждения.
• Компоненты ядра и полости: Алюминиевые кастинги (Для деталей двигателя) Используйте NAK55 - устойчивость, Обеспечение последовательной геометрии. 150,000 цикл.

Кова и штамповка

• Штамповка умирает: Штамповка листового металла умирает (Для автомобильных внутренних кронштейнов) Используйте NAK55 -износостойкость сопротивляется металлическим трениям, обеспечение чистых краев кронштейнов над 200,000 штампы.
• Ковкость умирает: Холодная ковка умирает (Для маленьких стальных крепеж) Используйте NAK55 - натягивает давление на ковю (до 5,000 кН), и износостойчивость продлевает жизнь 50% против. Стандартная углеродная сталь.

Аэрокосмическая, Автомобиль & Медицинская промышленность

• Аэрокосмическая промышленность: Небольшие точные компоненты (НАПРИМЕР., Корпуса авиационных датчиков) Используйте NAK55 -усталость сила сопротивляется вибрации во время полета, и размерная стабильность обеспечивает точность датчика.
• Автомобильная промышленность: Высокопроизводительные компоненты (НАПРИМЕР., передачи передачи) Используйте NAK55 - Тяжелый крутящий момент, и износостойкость уменьшает деградацию передачи, продление срока службы.
• Медицинская индустрия: Компоненты хирургического прибора (НАПРИМЕР., Скальпель ручки) Используйте NAK55 -коррозионная стойкость Выдерживает автоклавную стерилизацию, и биосовместимость не гарантирует токсичного выщелачивания, Соответствие стандартам медицинской безопасности.

3. Методы производства для конструкционной стали NAK55

Производство NAK55 требует точности для поддержания баланса сплава и обеспечения последовательной производительности. Вот подробный процесс:

1. Металлургические процессы (Контроль композиции)

• Электрическая дуговая печь (Eaf): Основной метод - сталь, хром, молибден, ванадий, и другие сплавы расплавлены при 1650-1,750 ° C. Датчики мониторинг химический состав Чтобы сохранить элементы в пределах диапазонов NAK55 (НАПРИМЕР., 3.00-3.50% хром), критическая для коррозии и устойчивости к износу.
• Основная кислородная печь (Боф): Для крупномасштабного производства-Молотеновое железо из взрывной печи смешивается с ломкой стали; кислород корректирует содержание углерода. Сплавы добавляются после смягчения, чтобы избежать окисления, и обеспечить точный состав.

2. Процессы прокатки

• Горячая катящика: Расплавленный сплав бросает в слитки, Нагревается до 1100-1,200 ° C., и перевернулся в тарелки, батончики, или блоки. Горячая катящика разбивает большие карбиды и формирует материал в пробелы (НАПРИМЕР., 400×400 ММ блоки для форм для инъекций).
• Холодный катание: Используется для тонких компонентов (НАПРИМЕР., штамповка вставки)—Оолд-рол. Отжиг после роллинга (700-750° C.) Восстанавливает механизм, смягчая сталь.

3. Термическая обработка (Адаптировано к применению)

Тепловая обработка имеет решающее значение для разблокировки сбалансированных свойств NAK55:

• Отжиг: Нагревается до 800-850 ° C и удерживается для 2-3 часы, затем медленно охлаждался (50° C/час) до ~ 600 ° C.. Уменьшает твердость 200-230 Бринелл, Сделать его обработкой и снятие внутреннего стресса.
• Гашение: Нагревается до 880-920 ° C. (Austenitizing) и держался за 30-45 минуты (в зависимости от толщины части), затем утомил в масле. Затвердевает сталь до 54-56 HRC; утомивание воздуха (помедленнее) уменьшает искажения, но снижает твердость до 52-54 HRC (Идеально подходит для больших форм).
• Отпуск: Разогреть до 450-500 ° C для 1-2 часы, Затем воздушное охлаждение. Баланс стойкость и износостойчивость - критическая для пластиковых форм для инъекций; избегает переоценки, что уменьшит твердость.
• Снятие стресса отжиг: Обязательно-до 600-650 ° C для 1 час после обработки (Перед окончательной термообработкой) Чтобы уменьшить стресс резки, предотвращение деформации плесени во время использования.

4. Формирование и обработка поверхности

• Формирующие методы:
• Нажатие формирования: Гидравлические прессы (5,000-8,000 тонны) Форма пластин NAK55 в полости плесени или компонентные пробелы - предстоит перед термической обработкой.
• Обработка: Заводы с ЧПУ с карбидными инструментами вырезать сложные формы (НАПРИМЕР., полости плесени для электроники) в отожженном NAK55 - Coolant предотвращает перегрев и обеспечивает плавные поверхности.
• Шлифование: После термической обработки, алмазные колеса уточняют точные детали (НАПРИМЕР., Корры плесени) в Ра 0.05 мкм шероховатость, Обеспечение обеспечения высококачественной отделки.
• Поверхностная обработка:
• Нитринг: Нагревается до 480-520 ° C в атмосфере азота, чтобы сформировать 5-8 мкм нитридного слоя - устойчивости к износу 25% (Идеально подходит для штамповки умираний или лиц.).
• Покрытие (PVD/CVD): Нитрид титана (Pvd) Покрытия наносятся на поверхности плесени - уменьшают пластиковую прилипку, Улучшение отпускания части и продление срока службы плесени.
• Укрепление: Окончательная термообработка (гашение + отпуск) Достаточно для большинства применений - не требуется дополнительного упрочнения поверхности.

5. Контроль качества (Точность гарантия)

• Тест на твердость: Тесты Rockwell C Проверяют твердость после тему (52-56 HRC)–Ensures соответствует потребностям приложения.
• Анализ микроструктуры: Изучает сплав под микроскопом, чтобы подтвердить равномерное распределение карбидов (Нет больших карбидов, которые вызывают износ или растрескивание).
• Проверка размерных: Координировать измерительные машины (CMMS) Проверьте размеры части до ± 0,001 мм - критические для точных форм и аэрокосмических компонентов.
• Коррозионное тестирование: Тесты соляного распыления (за ASTM B117) проверять Хорошая коррозионная стойкость- Рассмотрен для медицинских инструментов и пластиковых форм, подвергшихся воздействию смол.
• Тестирование на растяжение: Проверяет прочность на растяжение (1500-1800 МПА) и уход (1200-1500 МПА) Чтобы соответствовать спецификациям NAK55.

4. Тематическое исследование: NAK55 Конструкционная сталь в автомобильных литьях

Автомобильный поставщик использовал инструментальную сталь H13 для форм литья цинка (для дверных ручек) но столкнулся с двумя проблемами: тепловая усталость 120,000 Циклы и высокие затраты на техническое обслуживание. Они перешли на NAK55, со следующими результатами:

• Устойчивость к тепловой усталости: Нет трещин после 250,000 Циклы - личная жизнь удвоилась, сокращение затрат на замену $60,000 ежегодно.
• Качество частично: Размерная стабильность NAK55 уменьшила дефектные дверные ручки от 5% к 1%, сохранение $20,000 в материальных отходах.
• Экономия стоимости: Несмотря на 20% более высокая стоимость пресс -формы, Поставщик спас $75,000 Ежегодно через более низкие показатели технического обслуживания и дефектов.

5. NAK55 СТРОИТЕЛЬНАЯ СТАЛА VS. Другие материалы

Как NAK55 по сравнению с альтернативными сталями и материалами для точных применений? Давайте разберем это:

Применение пригодности

• Пластиковые формы: NAK55 уравновешивает прочность и коррозионную устойчивость - лучше, чем A2 (справедливая коррозия) и дешевле, чем H13, Сделать его идеальным для среднего объема форм.
• Формы для литья: Устойчивость к тепловой усталости NAK55 превосходит H13 для литья цинка/алюминия - более низкой стоимости и более легкой обработки, чем D2.
• Аэрокосмические компоненты: Соперничание с усталостью NAK55 и устойчивости в размере H13 по более низкой стоимости - подходящее для небольших точных деталей.
• Медицинские инструменты: 420 нержавеющая сталь имеет лучшую коррозионную стойкость, Но более высокая выносливость NAK55 делает его лучше для инструментов, которые выдерживают воздействие.

Взгляд технологии Yigu на конструкционную сталь NAK55

В Yigu Technology, NAK55 выделяется как универсальное решение для точного производства. Это сбалансировано износостойкость, стойкость, и устойчивость к коррозии делает его идеальным для клиентов в пластиковом литье, Автомобильное кастинг, и аэрокосмическая. Мы рекомендуем NAK55 для форм и компонентов среднего и высокого объема, где он превосходит A2 (Лучшая прочность) и предлагает лучшую ценность, чем H13. Хотя это дороже базовые стали, его долгая жизнь и низкое обслуживание соответствуют нашей цели устойчивого, Экономические решения для отраслей, требующих как точности, так и долговечности.

Часто задаваемые вопросы

1. NAK55 конструкционная сталь, подходящая для больших пластиковых форм для инъекций?

Да - Nak55's High стойкость и низкий коэффициент термического расширения делает его идеальным для больших форм (НАПРИМЕР., 1M+ в размере). Получение до 52-54 HRC снижает хрупкость, и его механизм гарантирует, что сложная геометрия плесени может быть точной.

2. Можно ли использовать NAK55 для медицинских инструментов, которые требуют стерилизации?

Да - nak55's Хорошая коррозионная стойкость Выдерживает автоклавную стерилизацию (121° C., 15 пса) без ржавчины. Для критических приложений (НАПРИМЕР., Хирургические лезвия), Добавить PVD -покрытие для повышения коррозионной устойчивости и биосовместимости.

3. Как NAK55 по сравнению с H13 для форм литья матрицы?

Nak55 есть 10% дешевле, чем H13 и легче в машине, При наличии аналогичной термической устойчивости к литью цинка/алюминия.. H13 имеет более высокую горячую твердость (Лучше для высокотемпературных металлов, таких как медь), Но NAK55 более рентабельно для большинства потребностей в литьем..