冷作模具钢与热作模具钢的成分区别
模具钢材型号大全_模具钢有哪些_模具钢种类
模具钢材型号大全_模具钢有哪些_模具钢种类本文档由深圳机械展SIMM整理,详细介绍模具钢材型号。
模具钢材是一种传统的模具材料,它的品种、规格、质量对模具的性能、使用寿命和制造周期起着决定性的作用。
所以,模具钢材的型号就显得尤其重要。
常用模具钢材型号模具的用途很广,在模具材料中应用最广的当属模具钢材。
模具钢材种类很多,按用途主要分为冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢。
而目前国外的模具钢材依然处在领先地位。
瑞典(一胜百)718 预加硬塑胶模具钢718H 预加硬塑胶模具钢S136 优质抗腐蚀镜面模具钢S136H 优质抗腐蚀镜面模具钢8407 热作压铸模具钢DF-2 不变形耐磨油钢德国(撒斯特)2311 塑胶模具钢2738 预加硬塑胶模具钢2316 预加硬抗腐蚀镜面模具钢2083H 抗腐蚀镜面模具钢奥地利(百禄M202)M238 优质预加硬塑胶模具钢M300 优质预加硬抗腐蚀镜面模具钢M310 优质抗腐蚀镜面模具钢W302 热作压铸模具钢K460 不变形耐磨油钢日本(日立/大同)SLD(SKD-11) 特种冷冲模合金钢DAC(SKD-61) 优质热作铸模合金钢FDAC(DH2F) 特种耐热压铸模具钢SKH-9(SKH-51) 特种优质高速钢SGT(SKS3) 耐磨不变形合金工具钢HPM38 抗腐蚀镜面模具钢PX5 优质塑料模具钢DC-53 特种冷冲模合金钢常用模具钢材价格模具是工业发展的基石,在机械制造、电子工业、轻工业等工业部门的产品约有百分之八十采用模具成型。
近年来,我国的模具钢材的生产技术、工艺装备、质量等方面都取得了比较迅速的发展。
模具钢牌号对照是根据国内外对模具钢的不同需求、对同一类别的钢材国内外不同命名而做的归类,大大提高了模具钢的应用效率,近年来,国内外模具钢材的产量、生产技术、工艺装备、质量、品种等方面都取得了比较迅速的发展。
国内也产生了一批优质的平台型企业。
客观上推动了国外钢材牌号在国内的推广及普及,模具钢牌号对照也应运而生。
模具钢材种类
模具钢材种类模具钢材是一种广泛应用于制造模具的特殊钢材。
模具是工业生产中不可或缺的工具,用于制造各种产品,如汽车零部件、家电、塑料制品等。
模具的质量和性能直接影响到产品的质量和生产效率,而模具钢材的选择则对模具的性能和使用寿命有着重要影响。
在模具制造中,常见的模具钢材种类有以下几种。
1. 压铸模具钢压铸模具钢是用于制造压铸模具的特殊钢材。
压铸模具通常用于生产大批量的金属零件,如汽车零部件和电子设备外壳等。
压铸模具钢需要具有较高的硬度、耐磨性和耐热性,以保证模具在高温和高压下的稳定性和寿命。
2. 塑料模具钢塑料模具钢是用于制造塑料模具的特殊钢材。
塑料模具广泛应用于塑料制品的生产,如塑料容器、塑料零件等。
塑料模具钢需要具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,以抵御塑料熔融过程中的高温和化学腐蚀。
3. 冲压模具钢冲压模具钢是用于制造冲压模具的特殊钢材。
冲压模具广泛应用于金属板材的冲压加工,如汽车车身板、家电外壳等。
冲压模具钢需要具有较高的硬度、强度和韧性,以承受冲击和变形等工艺过程中的压力和应力。
4. 热处理模具钢热处理模具钢是用于制造热处理模具的特殊钢材。
热处理模具广泛应用于金属热处理工艺,如淬火、回火和表面处理等。
热处理模具钢需要具有较高的耐热性、抗变形性和耐磨性,以在高温和严酷的工艺条件下保持稳定性和寿命。
5. 冷作模具钢冷作模具钢是用于制造冷作模具的特殊钢材。
冷作模具广泛应用于金属冷加工工艺,如剪切、冲孔和弯曲等。
冷作模具钢需要具有较高的硬度、耐磨性和耐冲击性,以在冷加工过程中保持稳定性和寿命。
6. 铝压铸模具钢铝压铸模具钢是用于制造铝压铸模具的特殊钢材。
铝压铸模具广泛应用于铝合金零件的生产,如汽车发动机零件和航空航天零件等。
铝压铸模具钢需要具有较高的耐热性、耐磨性和导热性,以抵御铝合金熔融过程中的高温和高压。
模具钢材种类繁多,每种模具钢材都有其特定的用途和性能要求。
在模具制造中,正确选择合适的模具钢材对于提高模具的质量和使用寿命至关重要。
热作模具钢和冷作模具钢的区别【详解】
最近听到很多客户朋友问,热作模具钢和冷作模具钢有什么区别呢?接下来由小编为您解答。
一、区别:1、含碳量不一样:冷作模具钢的含碳量一般在1.45%~2.30%;热作模具钢的含碳量在0.3%~0.6%;3、含铬量不一样:冷作模具钢含铬量为11%~13%;热作模具钢的含铬量根据合金钢性能不同而不同;3、其他元素加入不完全一样:冷作模具钢多采用加入碳化物形成元素,例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金钢;热作模具钢加入的合金元素有Cr、Mn、Si、Ni、W、Mo、V等合金元素。
二、原因:1、热作模具钢加入合金元素中Cr、Mn、Si、Ni合金元素的作用是强化铁素体和提高淬透性,W、Mo合金元素是为了防止回火脆性,Cr、W、Si合金元素能提高相变温度,使模具在交替受热与冷却过程中不致发生相变而发生较大的容积变化,从而提高其抗热疲劳的能力。
2、冷作模具钢通常在成分上以高碳为主,以满足高硬度和高耐磨性的需要。
如果为了提高模具抗冲击能力,需增加韧性时,可选用中碳钢,这时可借用热作模具钢来代替。
在冷作模具钢中加入合金元素时,主要是为了提高淬透性和耐磨性,对于耐磨性要求高的模具,多采用加入碳化物形成元素,例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金钢。
扩展资料:一、由于热作模具长时间处于高温高压条件下工作,因此,要求模具材料具有高的强度、硬度及热稳定性,特别是应有高热强性、热疲劳性、韧性和耐磨性。
二、热作模具在工作时承受着很大的冲击力,模腔和高温金属接触,反复地加热和冷却,其使用条件极其恶劣。
为了满足热作模具的使用要求,热作模具钢应具备下列基本特性:(1)较高的高温强度和良好的韧性。
热作模具,尤其是热锻模,工作时承受很大的冲击力,而且冲击频率很高,如果模具没有高的强度和良好的韧性,就容易开裂。
(2)良好的耐磨性能,由于热作模具丁作时除受到毛坯变形时产生摩擦磨损之外,还受到高温氧化腐蚀和氧化铁屑的研磨,所以需要热作模具钢有较高的硬度和抗黏附性。
模具钢知识简介
模具钢知识简介各种钢材的对比与性能:1.冷作模具钢:SKS3:同国产9CrWMn,德国的1.2510,美国的O1,瑞典的DF-2SKD1(D3):高碳高铬工具钢,具有较高的淬透性,较小的淬火变形性.淬火硬度达:HRC>60,耐磨性能好.相当于中国牌号的Cr12 ,瑞典的XW-5,美国的D3钢种.交货状态:退火处理HB267-217(HRC28-18用于冲击负载较小的冷冲模,拉伸模,压印模和冷切剪模.SKD1属冷轧金属模用SKS系列合金工具钢.成分:C:1.8-2.4,Si:0.4以下,Mn:0.6以下,P/S:0.030以下,Cr:12.0-15.0 可用于拉线模与抽拉模.SKD11(D2):同国产的Cr12Mo1V1,或是Cr12Mo1V,以及美国的D2钢,见上所述.另外热处理后性能:淬火温度1010度,淬火介质为空气,回火温度为204度,回火持硬度HRC58-60.DC-53:有高淬透性,高硬度,高耐磨共晶碳化物均匀,韧性高,不易开裂.HRC>62.相当国牌号中的Cr8Mo1V1,适用于高韧性,高耐磨性的深冲模及花模.交货时退火处理:硬度HB<255(HRC25).热处理后的硬度和D2相当,但韧性要好于D2.DC53是SKD11的改良版本.韧性及线切割性能更优越.在热处理上,能获得比SKD11更高的硬度.主要用途:冲栽模具冷作成型模具冷拉模具成型轧辊冲头钢材特长:通用冷作模具钢,高硬度,高韧性特点:1.热处理后硬度高于SKD11,高温(520-530℃)回火后可达62-63HRC高硬度,在强度和耐磨性方面超过SKD11。
2.韧性度是SKD11的两倍DC53的韧性在冷作模具钢中较为突出,因此,用DC53制造的很少出现裂纹和崩裂,大大提高了使用寿命。
3.线切割加工后的残余应力较小。
经高温回火减少了残余应力。
因此,大型模具和要求精密之模具在线切割加工后的裂纹和变形得到抑制。
4.切削性和研磨性超过SDK11DC53的切割性和研磨性优于SDK11。
常用模具钢材料性能和特点
常见模具钢材料几个性能及特点介绍
常用的钢类有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。
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、热疲劳稳定性、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。
但对于一些耐磨性要求很高,淬火后变形很小模具用钢,最高铬质量分数可达13%,并且为了形成大量碳化物,钢中碳质量分数也很高,最高可达2.0%~2.3%。
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。
热作模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种主要类型,包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等。
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。
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。
国内钢号为4Cr5M0SiVl。
冷作模具钢的碳含量较高,其组织大部分属于过共析钢或莱氏体钢。
北美压铸协会,标准NADCA2本文转自07-90中对中高级H13钢的含碳量规定为(0.37~0.42)%。
模具钢的介绍
常见的热作/冷作模具钢材料价格及应用场景介绍热加工合金钢一、冷作模具钢冷作模具钢包括制造冲裁用的模具(落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀)、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等。
1.冷作模具钢的工作条件及性能要求冷作模具钢在工作时.由于被加工材料的变形抗力比较大,模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。
因此,冷作模具的正常报废原因一般是磨损.也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。
冷作模具钢与刃具钢相比.有许多共同点。
要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性,以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加工工艺复杂.而且摩擦面积大,磨损可能性大,所以修磨起来困难。
因此要求具有更高的耐磨性。
模具工作时承受冲压力大,又由于形状复杂易于产生应力集中,所以要求具有较高的韧性;模具尺寸大、形状复杂.所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。
总之,冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些.而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(因为是冷态成形),所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种,例如发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。
2.钢种的选择通常按冷作模具的使用条件,可以将钢种选择分为以下四种情况:(1)尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。
例如小冲头,剪落钢板的剪刀等可选用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制造。
这类钢的优点是;可加工性好、价格便宜、来源容易。
但其缺点是:淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。
因此,只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷作模等。
(2)尺寸大、形状复杂、轻负荷的冷作模具。
常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具钢。
这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。
其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr的冷作模具用钢.可代替或部分代替含Cr的钢。
热作模具钢的属性以及模具钢的知识
热作模具钢的属性以及模具钢的知识
常用的模具钢种类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等。
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。
H13钢的含碳量在0.5%以下。
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。
我国GB/T1299和YB/T094中4Cr5M0SiV1和SM4Cr5M0SiV1钢号的含碳量为(0.32~0.42)%和(0.32~0.45)%。
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0.80%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%。
以前国内采用较多的3Cr2W8V钢的热疲劳性和韧度显得不足。
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,而引起很大的热应力。
塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。
介绍到这里就把热作模具钢的知识和热作模具钢的一些特点都讲清楚了,推荐广大读者继续阅读相关性文章模具钢的淬火工艺,这篇文章介绍了生产模具钢中最重要的一个技术环节,模具钢的淬火工艺,所以从事模具钢的朋友一定要注意这方面的问题,希望大家也能好好的看这篇文章,相信看完之后必会有所收获。
冷作模具钢和热作模具钢
冷作模具钢和热作模具钢冷作模具钢和热作模具钢是常见的两种模具钢材料,它们在模具制造和使用过程中具有不同的特点和应用领域。
本文将详细介绍冷作模具钢和热作模具钢的特点、性能以及应用方面的差异。
一、冷作模具钢1. 特点:冷作模具钢主要用于制造在室温下工作的模具,具有以下特点:- 冷硬性好:冷作模具钢经过冷处理后,具有良好的硬度和耐磨性,能够在较大的应力下工作。
- 优异的加工性能:冷作模具钢具有较好的加工性能,可以进行切削、钻孔、铣削等加工操作。
- 耐腐蚀性:冷作模具钢在常温下具有较好的耐腐蚀性能,不易受到氧化和腐蚀的影响。
- 适用范围广:冷作模具钢适用于制造各种冲压模具、剪切模具、切割刀具等。
2. 性能:冷作模具钢的性能主要取决于其合金化元素和热处理工艺。
一般来说,冷作模具钢具有以下性能:- 高硬度:常见的冷作模具钢具有较高的硬度,一般在50~62 HRC 之间,能够满足模具在工作时对硬度的要求。
- 良好的耐磨性:冷作模具钢经过冷处理后,具有良好的耐磨性能,能够在长时间的使用中保持较低的磨损率。
- 优异的韧性:冷作模具钢在冷处理后保持一定的韧性,能够在受到冲击或振动时不易断裂。
- 较好的切削性能:冷作模具钢具有较好的切削性能,能够在切削过程中减小刀具的磨损。
3. 应用:冷作模具钢广泛应用于各种模具制造和加工领域,其主要应用包括:- 冲压模具:冷作模具钢制成的冲压模具能够在冷压过程中保持较高的硬度和耐磨性,具有较长的使用寿命。
- 塑料模具:冷作模具钢制成的塑料模具具有较好的切削性能,能够在制造塑料制品时保持较高的精度和表面光洁度。
- 剪切刀具:冷作模具钢制成的剪切刀具能够在剪切过程中保持较好的耐磨性和稳定性,具有较长的使用寿命。
二、热作模具钢1. 特点:热作模具钢主要用于制造在高温下工作的模具,具有以下特点:- 耐高温性:热作模具钢具有较高的耐高温性能,能够在高温环境下工作而不失去硬度和耐磨性。
- 较好的塑性:热作模具钢具有较好的塑性,能够在高温下承受较大的应力而不易产生塑性变形。
冷作模具钢与热作模具钢的成分区别
冷作模具钢与热作模具钢的成分区别一、冷作模具钢冷作模具钢包括制造冲截用的模具(落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀)、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等。
1.冷作模具钢的工作条件及性能要求冷作模具钢在工作时,由于被加工材料的变形抗力比较大,模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。
因此,冷作模具的正常报废原因一般是磨损,也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。
冷作模具钢与刃具钢相比,有许多共同点。
要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性,以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加工工艺复杂,而且摩擦面积大,磨损可能性大,所以修磨起来困难。
因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大,又由于形状复杂易于产生应力集中,所以要求具有较高的韧性;模具尺寸大、形状复杂,所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。
总之,冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些,而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(因为是冷态成形),所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种,例如,发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。
下面结合有关钢种选用进一步说明。
2.钢种选择通常接冷作模具的使用条件,可以将钢种选择分为以下四种情况:(1)尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。
例如,小冲头,剪落钢板的剪刀等可选用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制造。
这类钢的优点是;可加工性好、价格便宜、来源容易。
但其缺点是:淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。
因此,只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷像模等。
(2)尺寸大、形状复杂、轻负荷的冷作模具。
常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具钢。
这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。
其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr的冷作模具用钢,可代替或部分代替含Cr的钢。
模具材料及热处理
防止珠光體 (Pearlite)形成 減少碳化物(P.E.C.)析出及貝茵體(Bainite)形成
850 500~650
1020
先共析碳化物析出 珠光體形成
200~500
580 ~650
貝茵體形成 50 ~ 100
550~600
8407 淬火快冷 HRC 46 沖擊強度> 290 Joule
8407 淬火慢冷 HRC 46 沖擊強度60 Joule
公司常用的一般預硬鋼有718H﹑P20﹑ NAK80﹑2738﹑FDAC﹑PDS-5等。
NAK80析出硬化型預硬鋼 出廠硬度﹕HRC36~45 應用﹕高性能高精密塑膠模具
.鏡面要求高 .良好的表面放電性能 .蝕花加工性良好 718H(AISIP20改良型)Ni-Cr-Mo預硬 鋼﹐出廠硬度HB290~330﹐適用于大 多數塑模吹塑模﹐拋光性﹑咬花性良好。
NH51 -
STAVAX
DF-2 CrWMn
618 3Cr2Mo
1CrNi3
-
W6Mo5C r4V2
S-136 4Cr13
-
S7
-
S45C
1045
-
S7
S7
-
-
-
45
2. 常用熱作模具鋼種 常用鋼DAC﹑8407﹑SKD61﹑DAIVER
H13等。主要應用于壓鑄模﹑熱擠壓模﹑ 鍛壓模具等。
公司的硬度通常要求為HRC47±1
- 減少停机維修時間 - 一致的生產周期 模具重新拋光的費用 提高產品品質
2.4 高鏡面拋光要求模具鋼
OPTIMAX HPM38 STAVAX CORRAX YAG300 PAK90
OPTIMAX 1. 优良的拋光性 2. 很高的抗蝕性 3. 硬度高, 抗磨蝕性好
模具的材料
模具的材料模具是制造工业产品常用的一种工具,在各个行业中广泛应用,其材料选择直接影响着模具的质量和使用寿命。
下面将介绍几种常见的模具材料。
1. 钢材钢材是模具制造中最常用的材料之一,其硬度高、耐磨、耐腐蚀性强,适用于生产高强度、高精度的模具。
常见的钢材有:冷作模具钢、热作模具钢、高速钢等。
冷作模具钢常用于制造冲模、切削冲头等模具;热作模具钢适用于高温热压、塑料模具等;高速钢适用于制造切削工具,如铣刀、刀头等。
钢材的主要优点是强度高,耐磨性好,但成本相对较高。
2. 铝合金铝合金是一种轻质、高强度的模具材料,常用于制造小型、精密模具。
铝合金具有良好的导热性和导电性,便于散热,因此适用于制造注塑模具、压铸模具等。
与钢材相比,铝合金的成本较低,但硬度和耐磨性较差,容易变形和磨损。
3. 石墨石墨是一种特殊的模具材料,具有较好的自润滑性和导热性。
石墨具有低摩擦系数,能有效减少摩擦磨损,适用于制造高精度、高速冲压模具、连续铸造模具等。
此外,石墨导热性能好,可快速散热,有利于提高模具使用寿命。
然而,石墨的强度较低,易于磨损和断裂,需要在使用过程中特别注意。
4. 聚合物材料聚合物材料是近年来发展起来的一种模具材料,其主要优点是成本低、加工性能好、重量轻等。
聚合物材料适用于制造小型、简单的模具,如注塑模具、压铸模具等。
然而,聚合物材料的硬度和强度较低,不适合制造大型、复杂的模具。
总的来说,模具的材料选择应根据具体的模具类型、生产需求和成本等因素综合考虑。
不同材料具有不同的特点和适用范围,合理选择合适的模具材料可以提高模具的质量和使用寿命,同时降低生产成本。
模具钢的选材及热处理工艺
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度最高,但是回火韧性最差,所以应避免在500℃附近回火。 (2)回火保温时间系数为3 min/mm,并且不能少于2h。 (3)两次回火,第二次回火比第一次回火温度低20℃。
铬系热作模具钢淬火后有一些残余奥氏体,一次回火后残余奥氏 体分解,其转变产物韧性差,比较脆,容易造成模具开裂,必须两次 回火。 (4)4Cr5MoSiV1钢在630 ℃高温回火后得到回火索氏体+回火托氏体。
4Cr5MoSiV1 3Cr2W8V 4CrMnSiMoV 5Cr4W5Mo2V
4Cr5MoSiV1 3Cr2W8V 3Cr3Mo3W2V
4Cr5MoSiV1 4Cr3Mo3SiV
3、压铸模具用钢的选用
压铸模具在服役条件下不断承受高速、高压喷射、金属的冲 刷腐蚀和加热作用,从总体上看,压铸模具用钢的使用性能要求 与热挤压模具用钢相近,即以要求耐磨性、高的回火稳定性与抗 热疲劳性为主。所以通常所选用的钢种大体上与热挤压模具用钢 相同。
热作模具在热处理时,尤其在淬火过程中,要产生体积、形状变化, 为保证模具质量,要求模具钢的热处理变形小,各方向变化相近似,且组 织稳定。它主要取决于热处理工艺和钢的冶金质量等。 (4)脱碳敏感性
热作模具如果在无保护气氛下加热,其表面会发生氧化、脱碳现象, 就会使其硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低。因此,要求模具钢的 氧化、脱碳敏感性好。对于某些氧化、脱碳敏感性强的热作模具钢,可采 用特种热处理,如真空热处理、可控气氛热处理等。
Zn合金压铸模具:4Cr5MoSiV,4Cr5W2VSi钢等; Al和Mg合金压铸模具:4Cr5MoSiV1,3Cr3Mo3W2V钢等; Cu合金压铸模具:3Cr3Mo3W2V,3Cr2W8V钢。
模具钢化学成分及分类
模具钢化学成分及分类热作模具钢中常选用中碳合金钢,常见的合金元素有Cr、Mn、Ni、Si、Mo、W、V等。
它们的作用简述如下[5-7]。
碳:钢中增加碳量①将提高强度,对于热作模具钢来说,可提高高温强度、热态硬度和耐磨性。
但碳量增加会导致其韧性的降低,使钢的裂纹敏感性增大。
一般热作模具钢碳的质量分数在0.35~0.6%之间。
热作模具钢中碳一部分进入钢的基本,引起固溶强化;另外一部分将和合金元素中的碳化物形成元素结合成合金碳化物,淬回火后这种合金碳化物除部分残留外,其他部分会在回火过程中从淬火马氏体基体上弥散析出,产生两次硬化现象。
不同碳化物形成元素所表现出来的性能不同,主要取决于均匀分布的残留合金碳化物、弥散分布的合金碳化物及回火马氏体组织。
铬:是热作模具钢中普遍采用的合金元素,能提高淬透性及耐回火性,改善钢的冲击韧度,并有得提高耐磨性、高温强度、热态强度、抗氧化能力和耐蚀性。
铬一部分溶入基体中起固溶强化作用,另一部分可与碳结合形成铬碳化物,按含铬量的高低,分别双(FeCr)3C、(FeCr)7C3和Cr23C6形式出现。
铬的碳化物一般开始溶入奥氏体的温度不高(约900~950℃)。
铬的质量分数wcr>6%钢淬火后,在550℃回火后会出现两次硬化现象。
锰:商业用钢含一定量的锰以消除硫的有害影响,改善钢的热加工性能。
锰具有固熔强化作用,溶入奥氏体中能强烈地提高钢的淬透性,同时可强烈下降Ms点,并使Ac1、Ac3、Ar1、Ar3降低,增加过热敏感性,另外,也容易引起回火脆性。
锰有提高钢韧性的作用(但经镍小)。
锰是弱碳化物形成元素,形成(FeMn)3C碳化物。
镍:显著提高热锻模具钢的韧性(冲击韧度),和铬共同作用大大提高钢的淬透性,使Ms 点降低,对残留奥氏体有稳定作用。
硅:是不形成碳化物而几乎全部溶于基体中的合金元素,硅能提高钢的强度(尤其是显著提高铁素体的屈服强度)、耐回火性(阻止马氏体的第二阶段分解和渗碳体的聚集)和耐疲劳性。
注塑模具材料的选用与热处理【超强解读】
模具材料的性能对模具寿命有决定性的影响,根据模具的结构和使用情况,合理选用制模材料是模具工程师的重要任务之一。
模具热处理及表面强化是模具制造中的关键工艺,是保证模具质量和使用寿命的重要环节,实际使用证明,在模具失效中由于热处理不当引起的占很大比例。
模具用途广泛,工作条件差别大,制造模具的材料范围很广。
目前,冲压模、塑料模、压铸模、粉末冶金模的材料以钢为主,有些模具还可采用低熔点合金和非金属材料等。
模具材料的性能要求及选用原则模具用钢主要性能要求如下:1,硬度和耐磨性(最重要的模具失效形式,决定模具寿命)2,可加工性能(模具零件形状复杂,要求热处理变形小)3,强度和韧性(足够的强度承受高压,冲击载荷等要求高韧性)4,淬透性、抛光性、耐腐蚀性(塑料及添加剂的腐蚀作用)。
模具用钢按用途可分为三大类:1,冷作模具钢:制作金属在冷态下变形的模具,包括:冷冲模、冷挤压模、冷镦模、粉末压制模。
要求高硬度、高耐磨性及足够强度和韧性。
2,热作模具钢:制造经过加热的固态或液态金属在压力下成型的模具,包括:热锻模、压铸模。
要求高温下足够的强度、韧性和耐磨性及高热疲劳抗力和导热性3,塑料模具钢:制造各种塑料模具。
塑料品种多,要求差别大,其模具材料范围广。
主要要求工艺性能高(热处理变形小、抛光性好、耐腐蚀)选用一般原则:满足使用性能要求、良好的工艺性能、适当考虑经济性。
模具常用热处理工艺模具热处理包括模具材料热处理和模具零件热处理。
模具材料热处理:在钢厂内完成,保证钢材质量,如基本力学性能,金相组织要符合国家标准或行业标准。
特点是大型工业炉中大批量生产。
模具零件热处理:在模具制造厂完成,或专业热处理厂完成。
特点是小批量或单件生产,工艺复杂多样,设备精良。
热处理工艺方法,分预备热处理和最终热处理。
常用方法有:正火、退火、淬火、调质、渗碳及氮化等,见表。
冷作模具钢及其热处理冷作模具主要用于金属或非金属材料的冲裁、拉伸、弯曲等工序。
模具钢大致可分为
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0.80%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%。
但对于一些耐磨性要求很高,淬火后变形很小模具用钢,最高铬质量分数可达13%,并且为了形成大量碳化物,钢中碳质量分数也很高,最高可达2.0%~2.3%。
冷作模具钢的碳含量较高,其组织大部分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、挤压和压铸几种主要类型,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,而引起很大的热应力。
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、热疲劳稳定性、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。
对于压铸模用钢,还应具有表面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0.30%~0.60%,属于亚共析钢,也有一部分钢由于加入较多的合金元素(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。
常用模具钢类别和特点(doc 9页)
常用模具钢类别和特点(doc 9页)常用模具钢类别与特点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0.80%以上,铬是这类钢的重要合金元素,其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形状稳定等。
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。
模具钢分类2.1冷作模具钢2.1.1高碳低合金冷作模具钢9SiCr、9CrWMn、CrWMn、Cr2、9Cr2Mo、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS、Cr2Mn2SiWMoV2.1.2抗磨损冷作模具钢6Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V12.1.3抗冲击冷作模具钢4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si2.1.4冷作模具碳素工具钢T7、T8、T9、T10、T11、T122.1.5冷作模具用高速钢W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V2.1.6无磁模具用钢7Mn15Cr2Ae3V2Wmo、1Cr18Ni9Ti2.2热作模具钢2.2.1低耐热性热作模具钢5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi2.2.2中耐热性热作模具钢4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、8Cr32.2.3高耐热性热作模具钢3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V、5Cr4Mo2W2VSi、5Cr4Mo3SiMnVAe、5Cr4W5Mo2V、6Cr4Mo3Ni2WV2.3塑料模具钢2.3.1碳素塑料模具钢SM45、SM50、SM552.3.2预硬化型塑料模具钢3Cr2Mo、3Cr2NiMnMo、5CrNiMnMoVSCa、40Cr、42CrMo、30CrMnSiNi2A2.3.3渗碳型塑料模具钢20Cr、12CrNi3A2.3.4时效硬化型塑料模具钢O6Ni6CrMoVTiAe、INi3Mn2CuAeMo2.3.5耐腐蚀型塑料模具钢2Cr13、4Cr13、9Cr18、9Cr18Mo、Cr14Mo4V、1Cr17Ni2常用模具钢塑胶模具钢MEK 4 高耐磨高韧性之塑胶模X13T6W (236) 高耐磨高耐腐蚀镜面模具X13T6W(236H) 高耐磨高耐腐蚀镜面模具热作工具钢SMV3W 压铸模,挤压模,塑料模ADC 3 压铸模,挤压模塑胶模具钢718S 塑料模之内模件718H 塑料模之内模件S136 耐腐蚀镜面模具S136H 耐腐蚀镜面模具OPTIMAX 光学级镜面不锈钢模ELMAX 高耐磨耐腐蚀性塑料模具CORRAX S336 高耐腐蚀性塑料模具RAMAX 168 易切削耐腐蚀塑料模CALMAX 635 冷作及塑胶模热作工具钢8407 金属压铸,挤压模冷作工具钢DF2 微变形耐磨油钢,冷冲压模XW42 冷挤压成形模,精密五金模V10 高寿命精密冲切模塑胶模具钢P×88 通用塑胶模,良好抛光性能NAK55 高性能塑胶模,橡胶模NAK80 高抛光性镜面塑胶模S-STAR 高镜面度耐腐蚀模具S-STAR(A) 高镜面度耐腐蚀模具热作工具钢DH31-SUPER 金属压铸,挤压模冷作工具钢YK30 冲裁模,弯曲模GOA 冷压加工,冲裁模,成形模DC11 冷挤压成形,拉伸模DC53 冷挤压成形,拉伸模,冲裁模塑胶模具钢P20HH 塑胶模P20LQ 塑胶模塑胶模具钢LKM 638 一般塑胶模,模架,下模件LKM 2311 一般塑胶模,模架,下模件LKM 2312 一般塑胶模,模架,下模件LKM 738 一般塑胶模,模架,下模件LKM 738H 一般塑胶模,模架,下模件LKM 818H 高抛光度及高要求内镶件LKM 2711 高硬度高韧性大型塑胶模LKM 2083 防酸性良好抛光性塑胶模LKM 2083H 防酸性一般抛光性塑胶模LKM 2316A 高酸性塑胶模LKM 2316 高酸性塑胶模LKM 2316ESR 高酸性塑胶模热作工具钢LKM 2344 金属压铸,挤压模LKM 2344SUPER 金属压铸,挤压模冷作工具钢LKM 2510 微变形耐磨油钢LKM 2379 微变形高耐磨油钢LKM 2767 微变形耐磨油钢塑胶模具钢MUP 塑胶模塑胶模具钢PORCERAX II PM-35 塑胶及压铸模,透气钢合金铍铜MOLDMAX MM40 需快速冷却的模芯,镶件合金铜HIT75 MOD 需快速冷却的模芯,镶件纯红铜C1100P 铜公工件电蚀纯红铜C1100P 铜公工件合金铝6061-T6/T651 吹塑模,吸塑模,鞋模,发泡模6061-T6511 吹塑模,吸塑模,鞋模,发泡模7075-T651合金钢7022-T651黄牌中碳钢S50C-S55C塑胶模具钢舞阳718常用模具钢介绍2008-06-10 10:39我国合金工具钢的产量已居世界前列,其中合金模具钢约为10万吨。
冷作模具钢的性能概述
冷作模具钢的性能概述
冷作模具钢是一种在工业生产中广泛应用的钢材,主要用于制造模具、冲压模等工业机械件。
随着工业生产的发展,人们对冷作模具钢的性能要求越来越高,因此,对于冷作模具钢的性能概述,进行详细的介绍能够更好地帮助读者了解并选择适合自己需求的材料。
1.硬度
冷作模具钢具有较高的硬度,这与其搭载的碳素量有关。
它们通常含有高碳量,因此硬度可达到63-65 HRC,某些钨钼系冷作模具钢的硬度可超过70 HRC。
这种高硬度有助于加工冷却材料和热处理钢,保证模具的耐用性和稳定性。
2.抗磨性
冷作模具钢具有良好的抗磨性能。
在钢中添加高硬度硬质合金,有助于减少摩擦损失,并提高钢材表面的硬度,减少磨损,增加其使用寿命。
3.耐腐蚀性
冷作模具钢能够有效地抵御氧化和腐蚀。
在防止氧化和腐蚀的同时,它们能保持钢材的强度和硬度,这是其优于其他钢材的重要优点。
4.韧性和弹性
与大多数高碳钢相比,冷作模具钢有较佳的韧性、弹性和耐热性。
这有助于抵御极端条件下的应力和扭曲,使模具在长时间使用下保持其形状和准确性。
5.切削性
冷作模具钢可以很好地切削和加工,具备可塑性和可锻性,因而其加工性能很高。
这使得它们以先进的技术生产,制造出更准确、更精萃的模具,从而极大程度上提高了制造业的生产效率。
总之,钢材的性能很大程度上决定了冷作模具的质量,因此在选择冷作模具钢时,应考虑使用的条件和性能要求。
通过了解冷作模具钢的性能概述,能够更好地选择适合自己需求的材料,并合理使用它们,从而提高生产效率和经济效益。
各国模具钢钢号化学成分近似参照对照表
5.0 2.0
1
3.0 3.0
<0.6 <0.4 0.8 1
8
3
2.0 1.1 1.0
2.0 0.2
0.25
1 0.9
1.6
0.65
2.5
0.15
二、热作模具钢
类型 中国GBYB 日本JIS 5CrMnMo SKT3 5CrNiMo 4CrMnSiMoV 3Cr2MoWVni 45Cr2NiMoVSi 5Cr2NiMoVSi 3Cr2W8V W 系 SKD5 H21 4Cr5MoSiV SKD6 高 热 强C r 4Cr5MoSiV1 钢 系 SKD61 VD11 H11 瑞典SIS 美国AISI C L6 0.55 0.55 0.55 0.4 Si 0.4 Mn 1.4 化学成分(wt%) Cr 0.75 1.05 0.4 Ni W Mo 0.2 0.4 0.2 0.5 0.3 V
6.0 3 2 1
5.0 2.0
2.75
1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 1.0 1.0 1.0 0.6
MACVM 高 强 韧 钢 Matrix Ⅱ LD CG2 012A1 LM1 GD 高 耐 磨 钢 易 切 钢 GM XW-10 A2 ER5 8Cr2MnWMoVS
0.5 0.55 0.73 0.6 0.54 0.65 0.7 0.9 1 1 1 0.8
2.0
1.0
试 25Cr3Mo3用 VNb(HM3) 钢 4Cr3Mo3W4VNb(GR)
0.24
<0.6 <0.4
2.9
2.95
0.9
0.42
<0.5 <0.5
3
4
2.5
1.2
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冷作模具钢与热作模具钢的成分区别
一、冷作模具钢
冷作模具钢包括制造冲截用的模具(落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀)、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等。
1.冷作模具钢的工作条件及性能要求
冷作模具钢在工作时,由于被加工材料的变形抗力比较大,模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。
因此,冷作模具的正常报废原因一般是磨损,也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。
冷作模具钢与刃具钢相比,有许多共同点。
要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性,以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加工工艺复杂,而且摩擦面积大,磨损可能性大,所以修磨起来困难。
因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大,又由于形状复杂易于产生应力集中,所以要求具有较高的韧性;模具尺寸大、形状复杂,所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。
总之,冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些,而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(因为是冷态成形),所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种,例如,发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。
下面结合有关钢种选用进一步说明。
2.钢种选择
通常接冷作模具的使用条件,可以将钢种选择分为以下四种情况:
(1)尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。
例如,小冲头,剪落钢板的剪刀等可选用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制造。
这类钢的优点是;可加工性好、价格便宜、来源容易。
但其缺点是:淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。
因此,只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷像模等。
(2)尺寸大、形状复杂、轻负荷的冷作模具。
常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具钢。
这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。
其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr的冷作模具用钢,可代替或部分代替含Cr的钢。
9Mn2V钢的碳化物不均匀性和淬火开裂倾向性比CrWMn钢小、脱碳倾向性比9SiCr 钢小,而淬透性比碳素工具钢大,其价格只比后者高约30%因此是一个值得推广使用的钢种。
但9Mn2V钢也存在一些缺点如冲击韧性不高,在生产使用中发现有碎裂现象,另外回火稳定性较差,回火温度一般不超过180℃在200℃回火时抗弯强度及韧性开始出现低值。
9Mn2V钢可在硝盐、热油等冷却能力较为缓和的淬火介质中淬火。
对于一些变形要求严格而硬度要求又不很高的模具,可采用奥氏体等温淬火。
(3)尺寸大、形状复杂重负荷的冷作模具。
须采用中合金或高合金钢,如Cr12Mo、Crl2MoV、Cr6WV Cr4W2MoV等,另外也有选用高速钢的。
近年来,用高速钢做冷作模具的倾向巴日趋增大、但应指出,此时已不再是利用高速钢所特有的红硬性长处,而用它的高淬透性和高耐磨性。
为此,在热处理工艺上也应有所区别。
选用高速钢做冷模具时,应采用低温淬火,以提高韧性。
例如W18Cr4V钢做刃具时常用的
淬火温度为1280-1290℃。
而做冷作模具时,则应采用1190℃的低温淬火。
又如W6Mo5Cr4V2钢,采用低温淬火后可使寿命大大提高、特别是显著减少了折损率。
(4)受冲击负荷且刀间单薄的冷作模具。
如上所述,前三类冷作模具用钢的使用性能要求均以高耐磨性为主为此均采用高碳过共析钢乃至荣氏体钢。
而对有的冷作模具加切边楼、冲裁模等,其对口单薄,使用时又受冲击负荷作用则应以要求高的冲击韧性为主。
为了解决这一矛盾,可采取以下措施,①降低合碳量,采用亚共折钢,以避免由于一次及二次碳化物而引起钢的韧性下降;②加入Si、Cr等合金元素,以提高钢的回火稳定性和回火温度(240-270℃回火)这样有利于充分消除淬火应力使叽提高,而又不致降低硬度;②加入W 等形成难熔碳化物的元素以细化晶粒、提高韧性。
常用的高韧性冷作模具用钢有6SiCr、4CrW2Si、5CrW2Si等。
3.充分发挥冷作模具钢性能潜力的途径
在用Cr12型钢或高速钢做冷作模具时,一个很突出的问题是钢的脆性大,使用中易开裂。
为此,必须用充分锻打的方法细化碳化物,除此之外应发展新钢种。
发展新钢种的着眼点,应是降低钢的含碳量及碳化物形成元素的数量。
Cr4W2MoV钢具有高硬巨、高耐磨性和淬透性好等优点,并具有较好的回火稳定性及综合力学性能,用干制造硅钢片冲模等,可使寿命比Cr12MoV钢提高1~3倍以上但此钢锻造温区范围较窄,锻造河县开裂,应严格控制锻造温度和操作规认Cr2Mn2SiWMoV钢淬火温度低、淬火变形小、淬透性高,有空淬微变形模具钢之称7W7Cr4MoV钢可代W18Cr4V和Cr12MoV钢,其特点是钢的碳化物不均匀性和韧性得到很大的改善。
二、热作模具钢
1.热作模具的工作条件
热作模具包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类。
如前所述,热作模具工作条件的主要特点是与热态金属相接触、这是与冷作模具工作条件的主要区别。
因此会带来以下两方面的问题:
(1)模腔表层金属受热。
通常锤锻模工作时,其模腔表面温度可达300~400℃以上热挤压模可达500-800℃以上;压铸模模腔温度与压铸材料种类及浇注温度有关。
如压铸黑色金属时模腔温度可达1000℃以上。
这样高的使用温度会使模腔表面硬度和强度显著降低,在使用中易发生打垛。
为此,对热模具钢的基本使用性能要求是热塑变抗力高,包括高温硬度和高温强度、高的热塑变抗力,实际上反映了钢的高回火稳定性。
由此便可以找到热模具钢合金化的第一种途径,即加入Cr、W、Si,等合金元素可以提高钢的回火稳定性。
(2)模腔表层金属产生热疲劳(龟裂)。
热模的工作特点是具有间歇性,每次使热态金属成形后都要用水、油、空气等介质冷却模腔的表面。
因此,热模的工作状态是反复受热和冷却,从而使模腔表层金属产生反复的热胀冷缩,即反复承受拉压应力作用,其结果引起模腔表面出现龟裂,称为热疲劳现象,由此,对热模具钢提出了第二个基本使用性能要求,即具有高的热疲劳抗力。
一般说来,影响钢的热疲劳抗力的因素主要有:
①钢的导热性。
钢的导热性高,可使模具表层金属受热程度降低,从而减小钢的热疲劳倾向性。
一般认为钢的导热性与合碳量有关,含碳量高时导热性低,所以热作模具钢不宜采用高碳钢。
在生产中通常采用中碳钢(C0.3%~0.6%)合碳量过低,会导致钢的硬度和强度下降,也是不利的。
②钢的临界点影响。
通常钢的临界点(Ac1)越高,钢的热疲劳倾向性越低。
因此,一般通过加入合金元素Cr、W、Si、引来提高钢的临界点。
从而提高钢的热疲劳抗力。
2.常用热作模具用钢
(1)锤锻模用钢。
一般说来,锤锻模用钢有两个问题比较突出一是工作时受冲击负荷作用,故对钢的力学性能要求较高,特别是对塑变抗力及韧性要求较高;二是锤锻模的截面尺寸较大(<400mm)故对钢的淬透性要求较高,以保证整个模具组织和性能均匀。
常用锤锻楼用钢有5CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW、5CrNiTi及5CrMnMoSiV等。
不同类型的锤眼模应选用不同的材料。
对特大型或大型的锤锻模以5CrNiMo为好,也可采用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等。
对中小型的锤锻模通常选用5CrMnMO钢。
(2)热挤压模用钢,热挤压模的工作特点是加载速度较慢,因此,模腔受热温度较高,通常可达500一800℃。
对这类钢的使用性能要求应以高的高温强度(即高的回火稳定性)和高的耐热疲劳性能为主。
对ak及淬透性的要求可适当放低。
一般的热挤压模尺寸较小,常小于70~90 mm。
常用的热挤压模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等热作模具钢。
其中4CrW2Si,既可做冷作模具钢,又可做热作模具钢,由于用途不同,可采用不同热处理方法。
作冷模时采用较低的淬火温度(870-900℃)及低温或中温回火处理;作热模时则采用较高的淬火温度(一般为950-1000℃)及高温回火处理。
(3)压铸模用钢。
从总体上看,压铸模用钢的使用性能要求与热挤压模用钢相近,即以要求高的回火稳定性与高的热疲劳抗力为主。
所以通常所选用的钢种大体上与热挤模用钢相同,如常采用4CrW2Si,和3Cr2W8V等钢。
但又有所不同如对熔点较低Zn合金压铸模,可选用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;对Al和Mg合金压铸模,可选用4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等对Cu合金压铸模,多采用3Cr2W8V钢。
近年来,随着黑色金属压铸工艺的应用,多采用高熔点的铝合金和镍合金,或者对3Cr2W8V钢进行Cr-Al-SI三元共渗,用以制造黑色金属压铸模。
最近国内外还正在试验采用高强度的铜合金作黑色金属的压铸模材料。