Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼是我國研制的含S系易切削預(yù)硬型塑料模具鋼，其特點(diǎn)是預(yù)硬態(tài)交貨，預(yù)硬硬度為35~40HRC，在此硬度下仍具有較好的切削加工性，模具加工后不再進(jìn)行熱處理直接使用。另外Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼還具有耐蝕性較好和可滲碳等優(yōu)點(diǎn)。SM1鋼中加入Ni，起固溶強(qiáng)化作用并增加韌性；加入Mn與S形成易切削相MnS；加入Cr、Mo、V，增加鋼的淬透性，同時能起強(qiáng)化作用。
目前含硫易切削預(yù)硬鋼在電子、儀表、塑料、輕工等行業(yè)的印制電路板凹凸模、膠木線路板孔模、精密沖壓導(dǎo)向板及熱固性塑料模具等方面的應(yīng)用，已取得了良好的效益。上海隆繼集團(tuán)有限公司經(jīng)實(shí)踐證明，SM1模具鋼鏡面拋光性能良好，表面粗糙值可達(dá)Ra0.1μm以下，模具的精度較高，可以取代并已部分取代了從日本和瑞典進(jìn)口的塑料模具鋼（NAK55、NAK80、PX4、PAC5000、NAK-PRM、NAK101、NIMAX、UNIMAX、IMPAX HH、CORRAX等）。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼的化學(xué)成分：
化學(xué)成分見表1。
表1 Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）
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C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
Ni |
P |
S |
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0.50~0.60 |
0.40 |
0.80~1.20 |
0.80~1.20 |
0.20~0.50 |
0.10~0.30 |
1.00~1.50 |
≤0.030 |
0.08~0.15 |
Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼的臨界點(diǎn)：
Ac1≈712℃，Ac3≈772℃，Ms≈290℃。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼的熱加工：
鍛造工藝規(guī)范見表2。
表2 Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼鍛造工藝規(guī)范
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加熱溫度/℃ |
始鍛溫度/℃ |
終鍛溫度/℃ |
冷卻方式 |
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1150 |
1050~1100 |
≥850 |
緩冷，需球化退火 |
Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼的預(yù)備熱處理：
等溫球化退火：加熱溫度為810℃，保溫2~4h；等溫溫度為680℃，保溫4~6h，爐冷至550℃出爐空冷，退火后硬度≤235 HBS。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼的淬火及回火：
淬火溫度800~860℃，油冷，硬度為57~59HRC?；鼗饻囟葹?20~650℃，硬度為40HRC。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼的力學(xué)性能：
SM1鋼840℃油淬、620℃回火后的性能見表3。
表3 Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼840℃油淬、620℃回火后性能
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性能 |
測試值 |
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性能 |
測試值 |
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硬度/HRC |
35~40 |
磨削應(yīng)力/MPa |
7.11 |
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σb/MPa |
1049~1176 |
磨削比 |
19.43 |
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σs/MPa |
1020~1156 |
表面粗糙度Ra/μm |
0.27 |
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δ(%) |
14.5~15.8 |
拋光阻應(yīng)力/MPa |
0.84 |
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ψ(%) |
40.3~53 |
拋光表面粗糙度Ra/μm |
0.029 |
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αk(J/cm2) |
62~67.6 |
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Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼的實(shí)際應(yīng)用：
SM1鋼生產(chǎn)工藝簡便易行，性能優(yōu)越穩(wěn)定、使用壽命長，部分模具的應(yīng)用效果見表4。
表4 Y55CrNiMnMoVS(SM1)鋼制作的部分模具使用壽命
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模具名稱 |
原用材料 |
壽命 |
現(xiàn)用材料 |
壽命 |
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量角器、三角尺模具 |
38CrMoAl |
5萬件報廢 |
SM1 |
30萬次，尚好無損 |
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牙刷模具 |
45#鋼 |
43萬支修模 |
SM1 |
259萬支開始修模 |
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紗管模具 |
CrWMn、45#鋼 |
5萬次報廢 |
SM1 |
40萬次開始修模 |
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出口玩具模 |
718、8407 |
– |
SM1 |
滿足出口要求 |
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出口保溫瓶模具 |
45#鋼 |
5萬次 |
SM1 |
30萬次，滿足出口要求 |
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電路板沖模 |
CrWMn |
– |
SM1 |
滿足用戶要求 |