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东莞市锐鑫特殊钢材有限公司
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- 产品名称: MIRRAX ESR_Uddeholm MIRRAX ESR_超高镜面塑料模具钢
- 产品型号:
- 计量单位:
- 发布时间: 2011-11-22
- 产品详细
- 其它
MIRRAX ESR
Uddeholm MIRRAX ESR
韧性、抗腐蚀性及整体硬度均衡的超高镜面塑料模具钢
Mirrax ESR是瑞典Uddeholm钢厂专门研发的优质高级不锈钢，Mirrax ESR特别适合于尺寸/直径超过102mm并有耐蚀性、高抛光表面要求的塑料模具钢材。随着塑胶模具钢需求的增加，这就要求模具钢必须是韧性、抗腐蚀性及整体硬度均衡的良好结合，Mirrax ESR被证明是满足这些要求的良好选择。
MIRRAX ESR的特性
Mirrax ESR为高级不锈钢种，并具备以下特性：
⒈优良的抛光性能：
优异的抛光性能可以获得良好的产品外观。
⒉优良的耐腐蚀性能：
良好的耐蚀性能可以降低模具保养要求。
⒊优良的淬透性：
高的淬透性可以确保大尺寸模具性能均匀。
⒋优良的韧性和延展性：
优异的延展性和韧性可以保证生产安全。
⒌优良的耐磨性：
高的耐磨性可以实现长的模具使用寿命。
综合上述优良特点，使得MIRRAX ESR钢具有卓越的产品性能。由于其优良的耐腐蚀性能，在塑料模具中使用的好处概述如下：
⑴较低的维修费用
模具经过长期使用后，模腔表面仍然能维持原来的抛光状态。模具在潮湿的环境下使用或存放时，不需要特别的维护。
⑵较低的生产成本
由于模具冷却水道不受腐蚀的影响（不像普通模具钢），热传导特性、冷却效率在模具使用中保持不变，确保了模具稳定的周期寿命。
上述的好处结合Mirrax ESR的高耐磨性，使其有较低的维修费用而高的使用寿命，实现最佳的经济效益。
注：Mirrax ESR经过"电渣重熔法（ESR）"精炼，其夹杂物含量非常低有良好的抛光性能。
MIRRAX ESR的化学成分:
| 化学成分 % | C | Si | Mn | Cr | Mo | Ni | V | N |
| 0.25 | 0.35 | 0.55 | 13.3 | 0.35 | 1.35 | 0.35 | + | |
| 标准规范 | AISI 420，改良型。 | |||||||
| 出厂状态 | 软性退火至约250HB。 | |||||||
MIRRAX ESR的应用
如果在生产过程中存在着腐蚀，特别是对大模具，Mirrax ESR是一个很好的选择：如医疗行业、光学产品及高质量的透明件模具。
Mirrax ESR被推荐用于所有模具，由于其特殊的性质，更适合如下特殊环境的需求：
⒈耐腐蚀/锈蚀
对使用有腐蚀性的PVC、醋酸盐类等注模原料或必须在潮湿的环境下工作及存放的模具。
⒉高抛光表面
光学零件产品，如照相机、太阳镜，医疗器械模具如耳咽管、分析瓶。Mirrax ESR在高抛光要求的大型塑胶模具上是非常好的选择，就如汽车车灯。
⒊延展性/ 韧性
用作复杂模具。
⒋优异的淬透性
大模具采用比较低的冷却速度进行淬火，即使在中心位置，也可以得到比较满意的综合性能，如硬度、韧性和耐蚀性。
MIRRAX ESR的物理性能
淬火回火至50 HRC。
| 温度℃ | 20 | 200 | 400 |
| 密度kg/m3 | 7740 | - | - |
| 弹性模量MPa | 210000 | 200000 | 180000 |
| 热膨胀系数per℃ from20℃ | - | 11.1x10-6 | 11.7x10-6 |
| 热导率*W/m℃ | - | 20 | 24 |
| 比容J/kg℃ | 460 | - | - |
*基于热传导系数的测量实验是异常困难的，数值的最大偏差约15%。
MIRRAX ESR的抗拉强度
抗拉强度为近似值，只供参考。测量试样为1020℃淬火，回火两次硬度如下表所示。
所有试样都取自407x203mm圆棒。
| 硬度 | 50HRC | 45HRC |
| 抗拉强度, Rm | 1780MPa | 1500MPa |
| 屈服强度, Rp0.2 | 1290MPa | 1200MPa |
MIRRAX ESR的冲击韧性
Mirrax ESR相比较于其他类型的 WNr.1.2083 / AISI 420不锈钢有更好的韧性和延展性。需得到高韧性和延展性，用低温回火，高耐磨性用高温回火。
从锻件横截面方向中心位置选取试样，在室温条件下进行冲击力实验，测试结果如下：
原棒尺寸：508x306 mm
样品大小：7x10x55 mm
1020℃ 保温30分气淬，回火2x2h
回火温度对室温无缺口冲击韧性的影响。
MIRRAX ESR的耐腐蚀性
Mirrax ESR制成的模具具有良好的耐腐蚀能力，相对于其他WNr.1.2083/AISI 420类型的不锈钢有更好的抗腐蚀性能。
Mirrax ESR在低温回火，抛光至镜面状态时具有非常优良的耐腐蚀性能。
下图是根据电极点位曲线来评估对比
Mirrax ESR和WNr.1.2083/AISI 420两者在高温和低温条件下的耐腐蚀性能。
试样大小： 20x15x3 mm
1020℃ 保温30分气淬，回火2 x 2h
MIRRAX ESR的回火温度对耐腐蚀性能的影响
MIRRAX ESR的热处理
⒈软性退火
在保护气氛中加热至740℃ 均温后，以15℃/h炉冷至550℃，再空冷。
⒉去应力
经过粗加工后，必需加热至650℃，保温2小时，缓冷至500℃，然后空冷。
⒊淬火
预热温度：600-850℃，通常最少两步预热。
淬火温度（奥氏体化温度）：1000-1025℃
常用温度：1020℃，大模具推荐1000℃。
| 温度/℃ | 保温时间/分 | 回火前硬度 |
| 1020 | 30 | 55±2HRC |
| 1000 | 30 | 54±2HRC |
保温时间=模具整体达到淬火温度后开始计算保温时间。
奥氏体化时必须保护，避免脱碳及氧化。
⒋淬火/淬透性
⑴真空，高压气冷
⑵硫化床或盐浴350-500℃，然后高压气流冷却
⑶高速气体/循环气流
为了获得适宜的模具性能，在可接受的变形范围内，冷速越快越好。在真空炉中热处理时，建议加压4-5bar。
注: 模具冷却至50-70℃应立即回火。
当对大尺寸模的WNr.1.2083/AISI 420类的材料进行淬火时，其淬透性较差，在横截面会有不希望出现的低硬度组织。在模具的某些部位，耐腐蚀性和韧性都会降低。
Mirrax ESR相对于WNr.1.2083/AISI 420材料具有更好的淬透性，所以即使是大尺寸模具的中心位置也具有很高的硬度；好的淬透性也对如韧性、耐腐蚀性有积极的影响。
图示：MIRRAX ESR的淬火速度与硬度关系
⒌回火
参照MIRRAX ESR的回火曲线图按所需要硬度值选择回火温度。回火至少两次，每次回火后，必须冷却至室温，最低的回火温度为250℃。保温时间至少两小时。
MIRRAX ESR的回火曲线图
250–300℃回火可以得到韧性、硬度及抗腐蚀性的最好结合。但对大尺寸或复杂设计的模具，推荐用高回，使残余应力降到最低。
⒍尺寸变形
淬火及回火时的温度、设备类型及淬冷介质会影响模具尺寸的改变。
模具的尺寸与几何形状也影响变形和尺寸变化，因此模具加工应留加工余量以补偿热处理后的尺寸变化。
如果在粗加工与半精加工之间进行了去应力退火，建议预留0.2%作为Mirrax ESR的加工余量。
在低温回火时，尺寸将产生收缩而不是膨胀。如果要求各个方向都是发生膨胀，则回火温度需≥520℃。
MIRRAX ESR的E D M电加工
如果模具在淬火回火态进行E D M 加工，EDM表面将覆盖着非常脆的再熔化层(白层)及再淬火未回火层，影响模具性能。
建议在电加工的最后阶段采用“精放电”即低电流，高频率。最好在电加工完成后对表面层进行打磨或抛光，直至完全去除白层，然后在低于原回火温度约25℃进行重新回火。
MIRRAX ESR的光蚀刻花
Mirrax ESR低的杂质含量，均匀纯净的组织，使其具有良好的光蚀刻花性能。
因为Mirrax ESR具有优良的抗腐蚀性能，所以必须采用特别的光蚀刻花程序。这特性亦已广泛被光蚀刻花公司熟悉。
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资料来源：瑞典Uddeholm工具钢
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