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模具鋼的選用2016-11-15 08:53:19

 模具鋼在選用時大致要滿足工作條件要求、工藝性能要求和經濟性要求等。
1.工作條件要求
(1)耐磨性坯料在模具型腔中塑性變形時,沿型腔表面産生流動和滑動,使模具型腔表面與坯料間産生劇烈的摩擦,從而導致模具因磨損而失效。所以耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性還與材料中碳化物的種類、數量、形態、大小及分布有關。
(2)強韌性一般情況下,模具的工作條件十分惡劣,有時會承受較大的沖擊負荷,從而導致脆性斷裂。爲防止模具零件在工作時突然脆斷,模具要具有較高的強度和韌性。模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態。
(3)疲勞斷裂性能模具工作過程中,在循環應力的長期作用下,往往導致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂、接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度、韌性、硬度以及材料中夾雜物的含量。
(4)高溫性能當模具的工作溫度較高時,會導致鋼的硬度和強度下降,導致模具早期磨損或産生塑性變形而失效。因此,模具材料應具有較高的抗回火穩定性,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強度。
(5)耐冷熱疲勞性能有些模具在工作過程中處于反複加熱和冷卻的狀態,使型腔表面受拉力、壓力、交變應力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,這類模具應具有較高的耐冷熱疲勞性能。
(6)耐蝕性有些模具如塑料模,由于在工作時塑料中存在氯、氟等元素,受熱後會分解析出HCl、HF等強侵蝕性氣體,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效。
2.工藝性能要求
模具的制造過程一般要經過鍛造、切削加工、熱處理等多道工序。爲保證模具的制造質量,降低生産成本,模具材料不僅應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性,而且還應具有較小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。
(1)可鍛性具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好,鍛造溫度範圍寬,鍛裂冷裂及析出網狀碳化物傾向低。
(2)退火工藝性球化退火溫度範圍寬,退火硬度低且波動範圍小,球化率高。
(3)切削加工性切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。

 

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