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日本耐蝕耐磨工具鋼發展動態-塑料及螺絲

日本耐蝕耐磨工具鋼發展動態-塑料及螺絲

    日本塑料工業正式生產是從戰后開始的。1950年制定外資引進法,隨著引進國外技術,氯化乙烯、聚乙烯、聚丙烯等開始大規模生產,1967年繼美國后成為世界第二塑料生產國。1921年德國的Buchholz發明塑料噴射成形機,主要用于熱可塑性樹脂的成形。因此,由于噴射成形機的普及,以電氣電子機械為中心的塑料批量生產自動化急速發展。另一方面,向美國、加拿大出口塑料中,1969年將改正的電氣產品難燃化的義務記入UL標準必須要合格。還有,在國內的產品中耐燃性、耐電弧性、耐熱性也加強要求。為了對付這些義務和要求,開發了在基體樹脂中添加含有氯、溴等的鹵素、磷、銻、氮、硼等難燃劑或玻璃纖維、石棉、鐵粉等充填物類型或者混合聚合體類型等產品。了解更多有關日本耐蝕耐磨工具鋼的發展動態,敬請關注東莞市弘超模具科技有限公司模具鋼材專業網站http://www.kkkyj.com
    同樣在一些產品中,如以螺絲、圓筒作為典型,塑料成形機或金屬模具在成形時由于產生氣體腐蝕顯著,由于玻璃纖維等充填物的磨耗,因此損耗劇烈,為了這些難燃塑料的成形,要求開發比原先耐蝕性和耐磨性更優越的材質。
    樹脂成形時產生腐蝕性氣體多見于熱可塑性樹脂,其中有代表性的是氟樹脂中的HF、氯化乙烯中的HCl、ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯)樹脂的SO2、H2S、HCl等。特別由于添加難燃劑,產生H3P04、HCl、HBr、SbBr3、SbCl3等。
    從前,在塑料螺絲噴射成形中使用的氮化鋼SACM1氯化處理或鍍鉻SCM3鋼、或SKD11工具鋼(注:相當于AISI D2以及日本大同DC11、日本高周波鋼業KD11、日本山陽特殊鋼QC11、日本日立金屬SLD、日本不二越CDS11、理研制鋼RD11等)。可是,難燃性樹脂SACM1鋼因腐蝕磨耗、SCM鍍鉻鋼因磨料磨耗,使用壽命較短。SKD11鋼相當好,但依然因腐蝕問題損耗,因此希望開發對付腐蝕磨耗更強的材料。村川等把SKD11作為基礎添加各種合金元素制成試料,在各種酸中作腐蝕試驗,在因樹脂加熱產生的氣體中作腐蝕磨耗試驗,明確了合金元素對這些試驗結果的影響,開發出稱之YPT4鋼的塑料螺釘成形材。YP4材在腐蝕磨耗試驗中,磨耗量約為SACM1鋼氮化后的1/5、SKD11鋼的1/2以下。此外,在實用試驗中表明比以前的塑料螺釘使用壽命高2~10倍。
    此外,各公司對塑料成形工具或在腐蝕性氣氛中使用的軸承、凸輪、旋轉軸、齒輪、垃圾處理機切斷器等耐蝕耐磨材進行了開發。基本上是在高碳高鉻鋼中添加鎳、鉬、鈷、釩、銅的材料。還利用粉末法,特別將高鉻(約20%Cr)鋼作為基礎開發高性能高釩鋼材。
    活塞環也有同樣的要求。先前使用鑄鐵,除耐蝕耐磨性外還要求成形性和耐燒傷性,因此進行了鋼材化。為此可使用與剃須刀片同樣成分或440B、440C系材(注:相當于AISI 440C以及日本大同SUS440C、440C-ESR、DEX-P1、日本高周波鋼業KSP2、日本神戶制鋼所KAS440、日本山陽特殊鋼QPD5、SPC5、日本日立金屬SUS440C、ZDP282、日本不二越440C、14RM等)氮化后的材料。
    其后有特別高性能化的需求,研究了高鉻系合金。以前作為耐蝕耐磨性優越的材料是斯特萊特耐熱耐磨硬質合金(W-Cr-Co合金)和超硬合金、陶瓷等。可是因存在韌性、成形性和價格等問題,所以只使用于特殊用途。
為此,要求進行開發對應用途的耐蝕耐磨性加上韌性、強度、耐熱性、耐燒傷性、耐疲勞性和工藝性等各種性能組合的新材料。

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