模具钢工艺性能与用途
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典型的模具钢
模具钢种类繁多,按照用途和特性可分为以下几大类:
1. 冷作模具钢:
-P20(国内对应牌号3Cr2Mo),用于制造中等复杂程度的塑料模具。
-D2(国内对应牌号Cr12Mo1V1),是一种高碳高铬冷作模具钢,耐磨性优异,适合制作耐磨性要求高的冷挤压模具、冷剪切刃具等。
- SKD11(如前所述),也是一种广泛应用的冷作模具钢。
2. 热作模具钢:
-H13(国内对应牌号4Cr5MoSiV1),是热作模具钢中的典型代表,用于制造铝、锌合金压铸模、热锻模等。
- 3Cr2W8V,适用于制造承受冲击载荷较大的锤锻模、热挤压模等。
3. 塑料模具钢:
-P20、718(预硬化塑料模具钢),用于制造大型、结构复杂的塑料模具。
-NAK80(预硬化塑料模具钢),具有良好的镜面抛光性能,
适合做镜面塑料模具。
此外,还有一些特殊的模具钢,例如高速钢(如W18Cr4V、M2)、耐腐蚀模具钢(如S136、2316)等,根据不同工况选择合适的模具钢类型。
常用模具钢类别和特点模具钢是制造各种模具的特殊合金钢,也是工业生产中不可缺少的重要材料之一。
模具钢分类很多,不同类别的模具钢具有不同的特点,应用领域也各不相同。
本文将针对常用模具钢的类别和特点进行介绍。
一、普通弹模钢普通弹模钢由于其较低的硬度、耐磨性和强度,更多地用于制造小型模具和一些较简单的构件。
不同的钢材品种和淬火工艺,主要决定了普通弹模钢的性能,其具有较好的加工性能和切削性能。
二、优质钢优质钢与普通钢材相比,显著提高了其硬度、强度和韧性,广泛应用于低压压铸模具、铝压铸模具等高要求的模具中。
其具有较高的抗热性、耐磨性和耐蚀性,且易于热处理而不使表面硬化。
三、热作模具钢热作模具钢适用于高热温度环境下的模具制造,其硬度和热稳定性都远比普通钢材要高。
常见的热作模具钢有H11、H13和H21等,其中H13应用范围最广,尤其适合制造铝合金和锌合金高压压铸模。
四、耐热钢耐热钢是指在高温、高压、强化气氛下下依然保持高强度、高韧性和高塑性的一种模具钢。
由于其抗氧化和耐腐蚀性能较强,因此广泛应用于制造石油化工装置等在高温、高压下工作的钢制工业设备上。
五、不锈钢不锈钢作为耐腐蚀性钢材的代表,主要由铬和镍合金构成,具有化学稳定性、耐腐蚀性、韧性及可工程塑形性强等特点。
由于不锈钢的硬度和强度不如普通模具钢,因此主要用于制造零件和模具需要耐腐蚀的环境下。
六、合金工具钢合金工具钢适用于制造具有较高韧性、刚性、磨损和热疲劳强度要求的模具,硬度、耐磨性和韧性都比普通弹模钢更好,并且可以进行高温热处理。
常用的合金工具钢有D2、D3、A2、O2等,其中D2具有非常好的耐磨性和切削性能,适合用于制造剪切模与冲压压力模。
七、垂直需要模具钢侧垂直需要模具钢针对的是塑料注射产品的制造,其机械强度和角度精度有很高的要求,属于高性能模具钢类别。
常见的侧垂直需要模具钢有S-7、D-2、Nak55和P21等。
总的来说,不同类型的模具钢有其应用的特性和领域,合理选择模具钢是制造优质模具和零部件的关键。
T8模具钢属于抗冲击碳素工具钢、冷作模具钢、淬硬型塑料模具用钢,该钢无网状碳化物析出倾向,塑性、韧性优于T10A钢,淬透性与T10A钢相近或稍高,适用于制作较大截面的模具。
重载模具采用T8A模具钢,进行预先调质球化处理,效果较好。
调质处理硬度22-26HRC;火焰淬火硬度55-60HRC。
该钢可加工性好,价格低廉,来源容易,但缺点是淬透性低,耐磨性差,淬火变形大。
该钢完全球化的最低加热温度为740℃,加热到780℃退火,即出现大量带棱角的长条状碳化物。
化学成分:该钢的化学成分C0.75%-0.84%、Si≤0.35%、Mn≤0.40%、P≤0.035%、S≤0.030% 参考对应牌号:中国GB标准牌号T8模具钢、中国台湾CNS标准牌号SK85/SSK75、德国DIN标准牌号C80W2、德国DIN标准材料编号1.1625、法国NF标准牌号C80E2U、俄罗斯标准牌号Y8、瑞典SS标准牌号1778、日本JIS标准牌号SK85/SK75、韩国KSS标准牌号STC5/STC6、美国ASTM标准牌号W1A-8、美国UNS标准牌号T72301、瑞典SS标准牌号1778、国标标准化组织标准牌号TC80、英国BS标准牌号060A78/060A81临界点温度:Ac1=730℃、Ar1=700℃、Ms=240℃正火规范:正火温度800-820℃,硬度241-302HBW普通退火规范:740-750℃×2-4h,以<30℃/h的冷速,随炉缓冷到500-600℃,出炉空冷。
等温球化退火规范:740-750℃×2-4h,冷至650-680℃×4-6h,再炉冷到500-600℃,出炉空冷,硬度≤187HBW。
750-770℃×1-2h,冷至680-700℃×2-3h,再炉冷到500-600℃,出炉空冷,硬度163-187HBW,珠光体组织1-5级。
淬火+高温回火球化处理规范:淬火温度(800±10)℃,保温0.5h,水冷,回火温度(700±10)℃,保温2h,炉冷到550℃以后,出炉空冷,硬度196-229HBW淬火、回火规范:淬火温度770-790℃,水或油冷却,硬度≥62HRC,回火温度170-190℃。
fastcool50模具钢热处理工艺
Fastcool50模具钢是一种常用的热作模具钢,具有良好的耐热性、耐磨性和硬度,适用于制造模具、塑料模具等高精度零部件。
为了确保Fastcool50模具钢的性能和使用寿命,必须经过严格的热处理工艺。
首先,对Fastcool50模具钢进行固溶处理。
固溶处理是通过加热将合金元素溶解在基体中,使晶粒细化,提高钢的均匀性和硬度。
固溶处理温度一般在1100-1150摄氏度,保温时间根据钢材的厚度和规格而定,一般为1-2小时。
接着,进行淬火处理。
淬火是将固溶处理后的Fastcool50模具钢迅速冷却到室温,以获得高硬度和强度。
淬火温度一般在980-1020摄氏度,冷却介质可选择空气冷却、油冷却或盐浴冷却,具体根据模具的使用要求和硬度要求来确定。
随后,进行回火处理。
回火是为了消除淬火时产生的内应力,降低脆性,提高韧性和强度。
回火温度一般在150-500摄氏度,时间根据模具的尺寸和要求而定,一般为1-2小时。
最后,进行表面处理。
表面处理可以采用渗碳、氮化等工艺,以提高Fastcool50模具钢的表面硬度和耐磨性,延长模具的使用寿命。
表面处理的温度和时间根据具体工艺要求来确定。
总的来说,Fastcool50模具钢的热处理工艺需要严格控制各个环节,确保钢材的性能和质量达到要求。
只有在合适的温度、时间和工艺条件下进行热处理,才能使Fastcool50模具钢发挥最佳性能,提高模具的耐磨性和使用寿命,确保模具的高效生产和使用。
塑胶模具钢的性能及应用(一)中碳钢(C45~C55)系列:美国AISI 1050~1055;日本JIS S50C~S55C德国DIN 1.1730;中碳钢在香港称为王牌钢或黄牌钢,硬度为:HB170~HB220,价格便宜,加工容易,在模具上用作模架、顶柱及一些不重要的零件上,市场上一般标准模架是采用该系列钢材。
40CrMnMo7系列预硬塑胶模具钢美国、日本、新加坡、香港、中国标准编号:AISI P20,德国及有些欧洲国家编号:DIN:1.2311、1.2378、1.2312。
此种钢是预硬钢,一般不适宜热处理,但是可以氮化处理,此钢种的硬度差距也很大,28~40 HRC, 由于已作预硬处理,机械切削也不太困难,所以很合适做一些中下价位模具的镶件,有些生产大批量的模具模架也采用此钢材(有些客户指定要用此钢作模架),好处是硬度比中炭钢高,变形也比中炭钢稳定,P20钢由于在塑胶模具被广泛采用,所以品牌也很多,其中在华南地区较为普遍的品牌有:ASSAB 一胜百牌,瑞典产的有两种不同硬度,718S HB290~HB330(30~34HRC)、718H HB330~HB370(34~38HRC)。
大同钢厂,日本产:NAK80(硬度40+2 HRC)及NAK55(硬度40+2 HRC)两种,一般情况下,NAK80做定模镶件,NAK55做动模镶件,NAK55含硫,不能直接做EDM 皮纹,做EDM后会留有条纹的;德胜钢厂THYSSEN ,有好几种编号:GS-711(硬度34~36HRC)、GS738(硬度32~35HRC)、GS808VAR(硬度38~42HRC)、GS318(硬度29~33HRC)、GS312(硬度29~33HRC),GS312含硫不能做EDM纹,在欧洲做模架较为普遍,GS312的Code为40CrMNMoS8,百禄(BOHLER):M261(38~42HRC)、M238(36~42HRC)、M202(29~33HRC),M202不能做EDM纹,也是含硫,尚有其它品牌,不能尽录。
常用模具钢类别与特点
模具钢是用于制造模具的一种钢材。
随着现代工业的发展,模具钢也越来越重要。
模具钢的品种繁多,不同的模具应选择不同的钢种。
本文将会介绍常用模具钢的类别和特点。
一、低合金冷作模具钢
低合金冷作模具钢适用于生产钣金压制件和注塑模具。
该钢种的耐磨性和耐腐蚀性都比较不错,而且硬度容易控制,因此它适用于生产大量的小型模具。
二、高碳铬钼合金冷作模具钢
高碳铬钼合金冷作模具钢硬度大、耐磨性好、韧性高,适用于生产大型工件。
三、低合金热作模具钢
低合金热作模具钢是一种常用的模具钢种。
低合金热作模具钢具有耐高温、硬度高、耐磨性好、易加工等特点,适用于生产锻模、压铸模、螺丝模等模具。
四、高合金热作模具钢
高合金热作模具钢是一种优质的模具钢材料,适用于生产高质量、高精度的模具。
该钢种的热稳定性能好,耐热性能强,使用寿命长。
五、合金工具钢
合金工具钢是一种高品质的模具钢材料,适用于生产高精度且高强度的模具。
该钢种的合金成分较高,硬度高、耐磨性好、韧性较强,适用于生产高质量的模具,如冲压模和塑料模具。
六、特殊材料
特殊材料的模具钢一般用于生产特殊形状的零件,具有良好的耐热、耐腐蚀、高强度等特性。
该钢种通常需要采用特殊的生产工艺,因此价格相对较高。
总之,模具钢的种类繁多,每种钢材都有其特殊的特点和用途。
在选择模具钢时,应根据不同的模具应用选择合适的钢种。
cr12是什么材料CR12是一种优质的冷作模具钢,具有优异的硬度和耐磨性能,被广泛应用于模具制造、冲压模具、塑料模具等领域。
CR12钢材的性能优越,因此备受业界关注。
下面我们将对CR12的材料特性、用途和加工工艺进行详细介绍。
首先,CR12钢材的化学成分主要包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)和铬(Cr)等元素。
其中,碳元素的含量较高,能够提高钢材的硬度和耐磨性。
同时,合理的硅、锰含量能够提高钢材的强度和塑性,使其具有良好的加工性能。
此外,铬元素的添加能够提高钢材的耐腐蚀性和耐磨性,使其在使用过程中具有更长的使用寿命。
其次,CR12钢材在模具制造、冲压模具、塑料模具等领域具有广泛的应用。
在模具制造领域,CR12钢材常用于制造冷作模具、热作模具、注塑模具等,其硬度和耐磨性能能够有效提高模具的使用寿命和稳定性。
在冲压模具领域,CR12钢材常用于制造冲模、模座、导柱等部件,能够满足高强度、高硬度的要求。
在塑料模具领域,CR12钢材常用于制造注塑模具、挤压模具等,其优异的耐磨性和抗拉伸性能能够有效提高模具的使用寿命和稳定性。
最后,CR12钢材的加工工艺主要包括热处理、淬火、回火等工艺。
在热处理过程中,CR12钢材需要进行加热、保温和冷却等步骤,以达到所需的组织结构和性能。
在淬火过程中,CR12钢材需要在适当的温度下进行快速冷却,以提高其硬度和耐磨性。
在回火过程中,CR12钢材需要在适当的温度下进行保温处理,以提高其韧性和塑性。
通过合理的加工工艺,能够使CR12钢材达到最佳的性能和使用效果。
综上所述,CR12是一种优质的冷作模具钢,具有优异的硬度和耐磨性能,被广泛应用于模具制造、冲压模具、塑料模具等领域。
其化学成分、用途和加工工艺都体现了其优越的性能和广泛的应用前景。
希望本文能够对CR12钢材有所了解,并在实际应用中发挥其最大的作用。
模具钢工艺性能与用途模具钢工艺性能与用途模具钢是指专门用于制造各种模具的钢材。
模具钢的工艺性能与用途是决定其质量的重要因素。
本文将深入探讨模具钢的工艺性能和用途。
一、模具钢的工艺性能模具钢的工艺性能有以下几个方面:1. 硬度:模具钢的硬度取决于钢材的化学成分和热处理工艺。
一般来说,模具钢的硬度应达到HRC50~60 之间,要求硬度均匀,无过分的硬脆性。
2. 韧性:模具钢的韧性是指钢材的耐冲击能力。
要求模具钢具有较高的韧性,以保证在使用过程中,即使遇到突然的冲击,也不至于发生破裂。
3. 抗磨性:模具钢主要是用于制造各类模具,在使用过程中会经常与物料接触,因此要求钢材具有极好的耐磨性。
4. 耐蚀性:模具钢在使用过程中和环境接触也较为频繁,因此需要具有良好的耐腐蚀性。
5. 加工性能:模具钢的加工性能包括切削性能、热处理性能、淬火性能等,对于保证钢材质量具有至关重要的作用。
二、模具钢的用途根据模具钢的工艺性能,在实际生产中,模具钢的用途相对固定,主要分为以下几个领域:1. 塑料模具:塑料模具主要用于各类塑料制品的生产过程中,要求钢材具有较高的硬度和韧性,同时也需要保证钢材的加工性能优良,以便保证塑料模具的尺寸误差和表面质量。
2. 金属模具:金属模具主要用于各类铸件的制造。
要求钢材具有较好的抗蚀性和加工性能,以保证铸件的外观质量及尺寸误差。
3. 冲压模具:冲压模具主要用于各类金属薄板的冲裁成型。
要求钢材具有良好的硬度和韧性,以保证模具使用寿命和产品尺寸精度。
4. 粉末冶金模具:粉末冶金模具主要用于制造粉末冶金制品。
要求钢材具有良好的热处理性能和抗磨性,以确保模具的加工精度和生产效率。
5. 热成型模具:热成型模具主要用于各种热成型过程中,要求模具钢具有良好的耐热性和抗腐蚀性,以保证产品的外观质量和尺寸误差。
总之,模具钢是机械制造、汽车制造、航空航天等行业中不可缺少的一种专用材料。
模具钢的工艺性能和用途的匹配一定程度上决定了模具钢的应用范围和质量。
模具钢生产工艺
模具钢生产工艺指的是对模具钢的加工和制造过程的总称。
模具钢是用于制造模具的特种钢材,主要用于注塑、冲压、压铸等塑性加工行业中。
模具钢的生产工艺可以分为以下几个步骤:
1. 原料选材:模具钢的生产工艺首先需要选择合适的原材料。
一般情况下,模具钢要求具有高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。
常用的模具钢材料包括碳钢、合金钢和不锈钢等。
2. 材料熔炼:选材完成后,需要将原料进行熔炼。
熔炼过程中要严格控制炉温和炉内气氛,以确保材料的化学成分和纯净度。
3. 钢水浇铸:熔炼完成后,将熔融的钢水倒入模具中进行浇铸。
浇注过程中需要保持一定的浇注速度和温度,以避免产生气孔和缺陷。
4. 钢坯热处理:浇铸完成后,将钢坯进行热处理,主要包括退火和淬火两个步骤。
退火可以提高钢材的塑性和韧性,而淬火可以提高钢材的硬度和耐磨性。
5. 钢坯加工:经过热处理后的钢坯,需要经过粗加工和精加工两个步骤。
粗加工包括切割、钻孔和铣削等工序,主要是为了修整钢坯的边缘和外形。
精加工则是在粗加工的基础上进行细致的加工,以达到模具的设计要求。
6. 表面处理:钢坯加工完成后,需要进行表面处理,以提高模具的耐磨性和耐腐蚀性。
常用的表面处理方法包括镀铬、氮化和电镀等。
7. 加工配件:模具钢生产工艺的最后一步是对模具进行装配和配件的安装。
这包括模块的组装、配件的安装和标准件的选择等。
以上就是模具钢生产工艺的主要步骤。
通过合理的生产工艺和严格的质量控制,可以制造出具有优良性能的模具钢,进一步满足塑性加工行业的需求。
模具钢模具钢是用来制造冷冲模、热锻模压铸模等模具的钢种。
模具是机械制造、无线电仪表、电机电器等工业部门中制造零件的要紧加工工具。
模具的质量直截了当碍事着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产本钞票、而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外,要紧受模具材料和热处理的碍事。
简介模具钢大致可分为〔冷作模具钢〕、〔热作模具钢〕和〔塑料模具钢〕3类,用于锻造、冲压、切型、压铸等。
由于各种模具用途不同,工作条件复杂,因此对模具用钢,按其所制造模具的工作条件,应具有高的硬度、强度、耐磨性,足够的韧性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。
由于这类用途不同,工作条件复杂,因此对模具用钢的性能要求也不同。
冷作模具包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。
冷作模具有钢,按其所制造具的工作条件,应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。
用于这类用途的合金工具用钢一般属于高碳合金钢,碳质量分数在%以上,铬是这类钢的重要合金元素,其质量分数通常不大于5%。
但关于一些耐磨性要求特别高,淬火后变形特别小模具用钢,最高铬质量分数可达13%,同时为了形成大量碳化物,钢中碳质量分数也特别高,最高可达%。
冷作模具钢的碳含量较高,其组织大局部属于过共析钢或莱氏体钢。
常用的钢类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等。
热作模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种要紧类型,包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等。
热变形模具在工作中除要承受巨大的机械应力外,还要承受反复受热和冷却的做用,而引起特别大的热应力。
热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外,还应具有良好的高温强度、热疲乏稳定性、导热性和耐蚀性,此外还要求具有较高的淬透性,以保证整个截面具有一致的力学性能。
关于压铸模用钢,还应具有外表层经反复受热和冷却不产生裂纹,以及经受液态金属流的冲击和侵蚀的性能。
这类钢一般属于中碳合金钢,碳质量分数在%,属于亚共析钢,也有一局部钢由于参加较多的合金元素〔如钨、钼、钒等〕而成为共析或过共析钢。
常用的钢类有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。
塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。
塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能。
此外,还要求具有良好的工艺性,如热处理变小、加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺寸和外形稳定等。
一般情况下,注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢;热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷作模具钢。
分类美国按模具服役条件将模具钢分为三大类,美国金属学会工具钢委员会列出了:冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢三大类。
其中,冷作模具钢又分出12小类,热作模具钢9小类,塑料模具钢2小类。
每个小类的选材又取决于三个要紧因素:◆尺寸大小和外形的复杂性,◆被加工的材料,◆耐久性要求或设计寿命。
1.冷作模具钢〔1〕分为五组:W组、O组、A组、D组、S组。
◆W 组即水淬工具钢,有11个钢种,7个碳素工具钢,含碳量从%。
◆O组即油淬冷作模具钢〔俗称油钢〕,有4个钢种,含碳量在%,◆A组即空淬中合金冷作模具钢,有9个钢种,含碳量从0%。
◆D组即高碳高铬冷作模具钢,有7个钢种,含碳量%。
◆S组即耐冲击工具钢,有7个钢种,含碳量%。
用于冷作模具还有高速钢〔HSS组〕和超高速钢〔SHSS组〕,钴基硬质合金和钢结硬质合金〔HA组〕,粉末钢和工程陶瓷〔PIM组〕,碳钨工具钢〔F组〕,特别用途工具钢〔L组〕。
〔2〕冷作模具钢的选用冷作模具钢的主系列是高硬冷作类,要紧用于要求高抗压和耐磨为主的模具,硬度高于HRC60-62。
关于要求耐冲击、韧性高的模具,硬度低于HRC60-62,要紧用S类和部份A类和最一般的调质钢、弹簧钢、热作模具或基体钢。
关于大型冲压模,如汽车外型冲压件,要紧用铸铁类。
简易或寿命数量少的用锌基合金或高分子复合材料。
高速钢和超高速钢在冷作模具中的应用迅速增长。
要紧是有高的"抗压强度/硬度"比值。
且硬度可在HRC60-70之间选择。
粉末模具钢有优良的耐磨寿命,硬度不大高HRC60-62,应用相当多。
碳素工具钢在寿命10万件的冲头或软材料冲压模仍有一定的应用范围。
2.热作模具钢美国热作模具钢分二大类:热作模具钢,和超级热强合金。
热作模具由于在有温度的条件下工作,要求材料具有热强性和热耐磨性,为了保证模具的使用寿命模具要冷却,热冷交替模具会出现龟裂,即热疲乏裂纹,因此材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲乏性能。
按热强性排列的主系列进行选材:低合金调质模具钢〔6G,6F2,6F3〕→中铬热作模具钢〔H11、H12、H13〕→钨热作模具钢〔H21,H22〕。
非标准的热作模具钢:例如热镦锻模具用时效硬化型的6H4。
使用H11、H12、H13出现了不能满足热耐磨性时,能够选择6H1,6H2。
当要求模具以热作耐磨性为主时,能够选择D2,D4→M2,M4→粉末钢。
钢结硬质合金、钴基硬质合金的高温耐磨性是特别高的,但其热疲乏性〔即冷热抗疲乏裂纹〕特别差,不能在急冷急热状态下使用。
3.塑料模具钢美国是最早在工具钢中列出塑料模具专用钢的国家,以P来表示为主,共分为五类。
◆渗碳型塑料模具钢:P1,P2,P3,P4,P5,P6。
这类钢含碳量特别低,要紧是美国早期及用挤压成型制模法,要求冷塑性好,有高的挤压性能,成型后外表渗碳淬火提高外表硬度,使用寿命长。
芯部超低碳可使淬火时变形量最小。
◆调质型塑料模具:P20,P21。
目前塑料模具中P20的用量特别大,已成为主体,大多数在预硬状态时使用。
◆中碳合金工具钢用于热固性塑料模。
钢号有H13,而L2和S7,O1和A2也有应用。
这一类的特点是:〔1〕全然属二次硬化金钢,500-600oC时的热强性好。
〔2〕含铬较高,大气腐蚀性好。
〔3〕淬透性极好,适用于大模块。
◆不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模,要紧钢号有420,414L,440,416。
◆时效钢是通过时效处理而获得高的使用性能。
有两种,一种是P21低碳Ni-A1时效钢;另一类是18Ni马氏体时效钢。
后者是用于宇航工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。
用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。
塑料模具钢的选用薄壁的塑料箱体,生产批量在小于10万件时,用P20,P21预硬态〔HB250~300〕,腐蚀性较强时用414L。
高寿命的一般塑料模,用P6或P20,经渗碳一淬火后硬度在HRC54-58;塑料件不太大时,可用O1,S7。
腐蚀性较强时用420。
非高温的热固性模用P6,P20经渗碳淬火后使用。
腐蚀性强用420。
高温热固性塑料模用H13和S7或渗碳钢P4。
这些含铬较高有好的抗回火性和抗高温氧化性。
模具钢工艺性能可加工性——热加工性能,指热塑性、加工温度范围等;——冷加工性能,指切削、磨削、抛光、冷拔等加工性能。
冷作模具钢大多属于过共析钢和莱氏体钢,热加工和冷加工性能都不太好,因此必须严格操纵热加工和冷加工的工艺参数,以防止产生缺陷和废品。
另一方面,通过提高钢的纯洁度,减少有害杂质的含量,改善钢的组织状态,以改善钢的热加工和冷加工性能,从而落低模具的生产本钞票。
为改善模具钢的冷加工性能,自20世纪30年代开始,研究向模具钢中参加S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或导致模具钢中碳的石墨化的元素,开展了各种易切削模具钢,以进一步改善其切削性能和磨削性能,减少磨料消耗、落低本钞票。
淬透性和淬硬性淬透性要紧取决于钢的化学成分和淬火前的原始组织状态;淬硬性那么要紧取决于钢中的含碳量。
关于大局部的冷作模具钢,淬硬性往往是要紧的考虑因素之一。
关于热作模具钢和塑料模具钢,一般模具尺寸较大,尤其是制造大型模具,其淬透性更为重要。
另外,关于外形复杂轻易产生热处理变形的各种模具,为了减少淬火变形,往往尽可能采纳冷却能力较弱的淬火介质,如空冷、油冷或盐浴冷却,为了得到要求的硬度和淬硬层深度,就需要采纳淬透性较好的模具钢。
淬火温度和热处理变形为了便于生产,要求模具钢淬火温度范围尽可能放宽一些,特别是当模具采纳火焰加热局部淬火时,由于难于正确地测量和操纵温度,就要求模具钢有更宽的淬火温度范围。
模具在热处理时,尤其是在淬火过程中,要产生体积变化、外形翘曲曲折折曲曲折折折折、畸变等,为保证模具质量,要求模具钢的热处理变形小,特别是关于外形复杂的周密模具,淬火后难以修整,关于热处理变形程度的要求更为苛刻,应该选用微变形模具钢制造。
氧化、脱碳敏感性模具在加热过程中,要是发生氧化、脱碳现象,就会使其硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命落低;因此,要求模具钢的氧化、脱碳敏感性好。
关于含钼量较高的模具钢,由于氧化、脱碳敏感性强,需采纳特种热处理,如真空热处理、可控气氛热处理、盐浴热处理等。
其他因素在选择模具钢时,除了必须考虑使用性能和工艺性能之外,还必须考虑模具钢的通用性和钢材的价格。
模具钢一般用量不大,为了便于备料,应尽可能地考虑钢的通用性,尽量利用大量生产的通用型模具钢,以便于采购、备料和材料治理。
另外还必须从经济上进行综合分析,考虑模具的制造费用、工件的生产批量和分摊到每一个工件上的模具费用。
从技术、经济方面全面分析,以最终选定合理的模具材料。
性能要求1.强度性能〔1〕硬度硬度是模具钢的要紧技术指标,模具在高应力的作用下欲维持其外形尺寸不变,必须具有足够高的硬度。
冷作模具钢在室温条件下一般硬度维持在HRC60左右,热作模具钢依据其工作条件,一般要求维持在HR0~55范围。
关于同一钢种而言,在一定的硬度值范围内,硬度与变形抗力成正比;但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间,其塑性变形抗力可能有明显的差异。
〔2〕红硬性在高温状态下工作的热作模具,要求维持其组织和性能的稳定,从而维持足够高的硬度,这种性能称为红硬性。
碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内维持这种性能,铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内维持这种性能。
钢的红硬性要紧取决于钢的化学成分和热处理工艺。
〔3〕抗压屈服强度和抗压弯曲曲折折曲曲折折折折强度模具在使用过程中经常受到强度较高的压力和弯曲曲折折曲曲折折折折的作用,因此要求模具材料应具有一定的抗压强度和抗弯强度。
在许多情况下,进行抗压试验和抗弯试验的条件接近于模具的实际工作条件〔例如,所测得的模具钢的抗压屈服强度与冲头工作时所表现出来的变形抗力较为吻合〕。
抗弯试验的另一个优点是应变量的尽对值大,能较灵敏地反映出不同钢种之间以及在不同热处理和组织状态下变形抗力的差异。
2.韧性在工作过程中,模具承受着冲击载荷,为了减少在使用过程中的折断、崩刃等形式的损坏,要求模具钢具有一定的韧性。