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不同材质的模具钢有什么不同的性能?
来源: | 作者:东启特钢 | 发布时间: 2021-03-19 | 1634 次浏览 | 分享到:
不同材质的模具钢有什么不同的性能?
  不同材质的模具钢有什么不同的性能?
  模具钢
  随着社会经济的快速发展,模具钢也得到了广泛的应用。模具钢是一种用于制造冷冲模、热锻模和压铸模等模具的钢。模具是机械制造、无线电仪器、电机、电器等工业部门制造零件的主要加工工具。接下来,我们将与您分享不同材质的模具钢有什么不同性能。
  
  一、模具钢的分类和发展
  
  模具钢主要分为三类:冷加工模具钢、热加工模具钢和塑料模具钢。
  
  目前国内常用的冷加工模具钢仍然是传统的典型钢,如碳素工具钢(T7A、T8A、T10A、T12A)、低合金工具钢CrWMn、高碳高铬钢Cr12、Cr12MoV、高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2,但也有进口的。为了满足日益增长的需求,人们开发了各种新钢种。
  
  热作模具钢主要用于制造高温压力加工模具,如热锻模、热挤压模、压铸模、热镦模等。随着锻造机械能力的提高和工件形状的复杂化,特别是加工材料如钛合金、高合金钢、不锈钢和耐热钢加工难度的增加,模具趋于大型化和高性能化。对热作模具钢的性能要求越来越高。传统的热作模具钢5CrNiMo和5CrMnMo因其热强度低、热稳定性差、易开裂和塌陷而使用寿命短。3Cr2W8V钢含钨量高,抗热震性差,易产生热疲劳,导致裂纹等缺陷。近年来,一些具有高热强度、高热疲劳和良好韧性的新型热作模具钢相继出现。
  
  二、冲裁模
  
  冲裁模是冷冲压加工金属或非金属零件或半成品的专用加工设备。它是一种沿闭合或开放轮廓线分离材料的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切断模、切边模、切断模等。
  
  当被冲材料较硬或抗变形能力较大时,模具的冲头和冲模应采用耐磨性好、强度高的材料。但是导柱和导套要求耐磨性和良好的韧性,所以经常采用低碳钢表面渗碳淬火。比如碳素工具钢的主要不足就是淬透性差。当模具零件截面尺寸较大时,淬火后其中心硬度仍较低。然而,当在具有大量冲程的压力机上工作时,其良好的抗冲击性成为优势。对于固定板和卸料板零件,不仅要有足够的强度,而且在工作过程中要有很小的变形。此外,冷处理、深冷处理、真空处理和表面强化也可以用来提高模具零件的性能。对于凸模和凹模工作条件较差的冷挤压模具,应选用具有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合力学性能良好的模具钢,同时应具有一定的红硬性和热疲劳强度。
  
  所以制造冲裁模要有一定的材料选择。模具工作部件常用的材料有碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢、硬质合金、钢结硬质合金等。
  
  1.碳素工具钢:T8A、T10A等。广泛应用于模具中,具有加工性能好、价格低廉的优点。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力低。
  
  2.低合金工具钢:低合金工具钢是以碳素工具钢为基础,添加适当的合金元素。与碳素工具钢相比,淬火变形和开裂倾向降低,淬透性和耐磨性提高。用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV、6CrNiSiMnMoV等。
  
  3.高碳高铬工具钢:常用的高碳高铬工具钢有Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1,淬透性、硬化能力、耐磨性好,热处理后变形小。它们是高耐磨、轻微变形的模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦粗和拉拔(轴向镦粗和径向拉拔),以减少碳化物不均匀性,提高使用性能。
  
  4.高碳中铬工具钢:模具用高碳中铬工具钢包括Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等。它们铬含量低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,淬透性和尺寸稳定性好。与碳化物偏析相对严重的高碳高铬钢相比,性能有所提高。
  
  5.高速钢:高速钢是模具钢中硬度、耐磨性和抗压强度最高的,具有较高的承载能力。模具通常使用钨含量较少的W18Cr4V、W6Mo5 Cr4V2和碳钒共还原的66mo5cr4v高速钢以提高韧性。高速钢也需要锻造以改善其碳化物分布。
  
  6.基体钢:在高速钢的基本成分中加入少量其他元素,适当增加或减少碳含量,以提高钢的性能。这种钢统称为基体钢。它们不仅具有高速钢的特点,还具有一定的耐磨性和硬度,其疲劳强度和韧性优于高速钢。它们是高强度和韧性的冷加工模具钢,但它们的材料成本比高速钢低。模具常用的基体钢有6Cr4W3Mo2VNb、7Cr7Mo2V2Si、5cr4mo3imnval等。
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