當(dāng)熱作模具以熱作耐磨性為主時(shí)的選材:當(dāng)熱作模具的使用要求以熱作耐磨性為主時(shí),可選擇 D2、D4→M2、M4→粉末鋼等材料。D2、D4 等高碳高鉻冷作模具鋼在經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗螅茉诟邷丨h(huán)境下保持較高的硬度和耐磨性,適用于一些對(duì)熱作耐磨性要求較高且沖擊載荷較小的熱作模具,如某些金屬壓鑄模的局部鑲件。M2、M4 等高速鋼在熱作模具領(lǐng)域也有應(yīng)用,其良好的紅硬性和耐磨性,能在較高溫度下抵抗模具的磨損。粉末鋼則因其組織均勻、性能優(yōu)異,在熱作模具中展現(xiàn)出的熱作耐磨性能,能顯著提高模具的使用壽命和生產(chǎn)效率,盡管成本較高,但在對(duì)模具性能要求極高的行業(yè)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。模具鋼的淬透性不同,需要根據(jù)模具尺寸合理選擇熱處理工藝?;葜軩C53模具鋼
模具鋼的疲勞性能:模具鋼的疲勞性能是其在交變載荷作用下抵抗疲勞斷裂的能力。在模具的實(shí)際工作過(guò)程中,如冷沖模的反復(fù)沖壓、熱鍛模的周期性受熱與冷卻等,都使模具承受交變載荷。模具鋼的疲勞性能主要取決于其化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和內(nèi)部缺陷等因素。純凈度高、組織結(jié)構(gòu)均勻、無(wú)明顯缺陷的模具鋼具有較好的疲勞性能。在熱作模具鋼中,通過(guò)優(yōu)化合金成分和熱處理工藝,細(xì)化晶粒,減少雜質(zhì)和夾雜物含量,能有效提高其抗熱疲勞性能,延長(zhǎng)模具的使用壽命。疲勞壽命是衡量模具鋼疲勞性能的重要指標(biāo),通過(guò)疲勞試驗(yàn)可測(cè)定模具鋼在不同交變載荷條件下的疲勞壽命,為模具的設(shè)計(jì)和選材提供依據(jù)。中山H13模具鋼生產(chǎn)廠家模具鋼在玩具模具制造中,要兼顧成本和質(zhì)量要求。
鋼結(jié)硬質(zhì)合金和鈷基硬質(zhì)合金在熱作模具中的性能分析:鋼結(jié)硬質(zhì)合金和鈷基硬質(zhì)合金具有極高的高溫耐磨性,這使其在一些對(duì)耐磨性要求極高的熱作模具應(yīng)用中有一定優(yōu)勢(shì),如高溫?zé)釘D壓模具的關(guān)鍵部件。然而,它們的熱疲勞性,即冷熱抗疲勞裂紋性能很差,在急冷急熱狀態(tài)下使用時(shí),極易產(chǎn)生裂紋,導(dǎo)致模具失效。這是因?yàn)槠浣M織結(jié)構(gòu)和熱膨脹特性在快速溫度變化時(shí)難以適應(yīng),無(wú)法有效緩解熱應(yīng)力。所以,這類硬質(zhì)合金不適用于頻繁經(jīng)歷急冷急熱循環(huán)的熱作模具場(chǎng)景,如普通的熱鍛模、壓鑄模等。在實(shí)際應(yīng)用中,需根據(jù)模具的具體工作條件,謹(jǐn)慎選擇是否使用鋼結(jié)硬質(zhì)合金和鈷基硬質(zhì)合金,以避免因熱疲勞問(wèn)題導(dǎo)致模具過(guò)早損壞,增加生產(chǎn)成本。
碳素工具鋼在冷作模具中的應(yīng)用范圍:碳素工具鋼在壽命要求 10 萬(wàn)件左右的沖頭或軟材料沖壓模中仍有一定的應(yīng)用空間。這類鋼種成本較低,加工性能良好,對(duì)于一些對(duì)模具性能要求不是特別高、生產(chǎn)批量相對(duì)較小的冷作模具場(chǎng)景較為適用。例如,在一些小型五金加工廠,生產(chǎn)簡(jiǎn)單的軟質(zhì)金屬?zèng)_壓件,使用碳素工具鋼制作模具能在滿足生產(chǎn)需求的前提下,有效控制成本。然而,由于其淬透性差、耐磨性相對(duì)較低,在面對(duì)高硬度材料沖壓或高壽命要求的模具時(shí),就難以滿足需求。但在特定的低端市場(chǎng)和小規(guī)模生產(chǎn)中,碳素工具鋼憑借其成本優(yōu)勢(shì),依然占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。模具鋼的熱膨脹系數(shù)對(duì)模具的尺寸精度有一定影響。
模具鋼的化學(xué)成分對(duì)性能的影響 - 碳元素:碳元素在模具鋼中扮演著至關(guān)重要的角色。它是決定模具鋼硬度和強(qiáng)度的關(guān)鍵元素之一。隨著碳含量的增加,模具鋼的硬度和強(qiáng)度顯著提高。在高碳的冷作模具鋼中,較高的碳含量能形成大量的碳化物,這些碳化物均勻分布在鋼基體中,極大地提高了模具鋼的耐磨性。然而,碳含量過(guò)高也會(huì)導(dǎo)致模具鋼的韌性下降,使其在承受沖擊載荷時(shí)容易發(fā)生斷裂。在一些對(duì)韌性要求較高的熱作模具鋼中,碳含量需要控制在合適的范圍內(nèi),以兼顧強(qiáng)度和韌性,確保模具在高溫沖擊條件下正常工作。冷作模具鋼的高硬度使其成為沖壓模具的理想選材。佛山塑膠模具鋼工廠直銷
熱作模具鋼的抗氧化性能是其在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作的保障?;葜軩C53模具鋼
壓鑄模具案例:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金缸蓋的壓鑄生產(chǎn)中,某壓鑄廠采用 Cr8MoV2Ti 模具鋼制作壓鑄模具。壓鑄時(shí),鋁合金液溫度高達(dá) 650 - 720℃,壓力在 40 - 80MPa 之間,且模具需承受頻繁的熱循環(huán)。Cr8MoV2Ti 模具鋼的熱強(qiáng)性和抗熱疲勞性能發(fā)揮關(guān)鍵作用,在經(jīng)歷 10 萬(wàn)次壓鑄循環(huán)后,模具出現(xiàn)少量輕微熱疲勞裂紋,產(chǎn)品良品率穩(wěn)定在 95% 以上,相比之前使用的模具鋼,模具壽命提高了 50%,有效降低了生產(chǎn)成本 。生產(chǎn)小型精密齒輪的熱鍛過(guò)程中,某鍛造企業(yè)使用 Cr8MoV2Ti 模具鋼制作熱鍛模具。熱鍛溫度在 1000 - 1200℃,坯料變形抗力大。Cr8MoV2Ti 模具鋼在高溫下保持較度和硬度,能抵抗熱變形和磨損,鍛造出的齒輪尺寸精度可達(dá) IT8 - IT9 級(jí),表面粗糙度 Ra≤3.2μm,滿足了產(chǎn)品的高精度要求,模具在經(jīng)過(guò) 8000 次熱鍛后,仍能正常使用,性能穩(wěn)定 ?;葜軩C53模具鋼