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如何选购模具钢选材?

点击次数:215   更新时间:2022-09-05      来源:本站

模具钢的切削加工性能主要包括切削加工性能和冷热塑变形,取决于钢的化学成分、热处理后的组织、冶金生产的内在质量等,一些钢种为了提高,加入易切削元素或改变分布钢中的夹杂物,以提高模具钢的表面质量,减少模具磨损。在热加工过程中,改善一些高碳和高合金模具钢的碳化物形态和分布、晶粒度和奥氏体合金化程度是非常重要的。在模具制造过程中,使用寿命和精度、质量和表面成品性能与模具设计、制造精度、机床、操作条件、模具钢材、热处理工艺等密切相关。据有关统计,大约10%的模具过早失效是由于模具钢材选择不当和内部缺陷造成的,大约50%是由于热处理不当造成的,热处理非常重要。模具钢主要有六个方面,包括使用性能和工艺性能。

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(1)模具钢的硬度要求

模具在运行过程中的应力状态是复杂的。例如,热作模具通常在交换温度场下承受交变应力,因此需要良好的软化或软化阻力。模具在长期塑性变形条件下保持其形状和尺寸精度的能力。硬度是模具钢的重要性能之一。冷作模具一般选用56HRC~62HRC或更高的硬度,而热作模具通常选用45HRC~52HRC左右的硬度,特别是对耐热疲劳性要求较高的模具。对于常用的塑料模具,典型的硬度要求在28HRC到32HRC左右。

(2)模具钢强度和韧性要求

在成型零件时,特别是采用最新的高速冲压、高速精密锻造和液体成型技术,模具要承受较大的冲击和变形等载荷。随着模具的发展,往往钢材的强度和韧性不足导致模具承受较大的载荷,导致型腔边缘或局部塌陷、崩刃或断裂。因此,模具热处理后应具有较高的硬度和韧性。

(3)模具钢耐磨性要求

模具零件成型时,模具钢表面与模具型腔相对运动,因此型腔表面磨损,尺寸发生变化。失效程度因模具的精度、形状、表面粗糙度等而异。磨损是一个复杂的过程,受多种因素的影响,除了作用于模具的外部条件外,磨损高度依赖于所用钢的化学成分不均匀性、显微组织和力学性能的增加。

④ 模具钢的疲劳性能要求

模具在运行过程中受到机械冲击和热冲击的交变应力。在热加工模具的运行过程中,交变热应力更明显地导致模具热裂。裂纹是受应力和温度梯度的影响而产生的,在型腔表面形成浅薄的裂纹并迅速扩展和扩展,往往会导致模具损坏。此外,钢的化学成分和组织不均匀,钢中的非金属夹杂物、气孔、微裂纹等冶金缺陷会导致钢的疲劳强度降低。在交变应力的作用下,疲劳裂纹首先在这些薄弱区域萌生并发展为疲劳断裂。

⑤ 模具钢的附着力要求

由于两个金属原子的相互作用或单相扩散对模具零件表面的影响,一些工程金属经常粘附。尤其是一些切割、剪切工具表面和冲压工具会产生粘连或划痕。这会影响切削刃的锋利度以及局部组织和化学成分的变化,导致切削刃开裂和粘附金属脱落,损坏模具并划伤表面。粗糙的工件。因此,良好的抗粘连性能也很重要。

⑥模具钢抛光、蚀刻性能要求

尤其是塑料模具广泛使用时,低表面粗糙度值(有时是镜面状)是非常必要的,低表面粗糙度值影响模具寿命、生产效率和产品质量。高表面质量可以减少腐蚀(特别是局部点蚀);抛光钢的化学成分、组织、硬度和碳化物分布必须均匀,从而降低开裂的风险。大的碳化物,特别是如果它们分离并形成带,对表面抛光性非常有害。特别重要的是钢中不含大的氧化物夹杂物或无变形偏析,因此必须严格控制冶炼和脱氧过程。真空电弧重熔和电渣重熔效率高,已成为高等级塑料模具钢的主要生产方法。即使是简单的真空脱气也可以帮助去除大的氧化物夹杂物。这些冶炼工艺不仅可以降低氧化物含量,而且在控制冶炼和脱氧工艺的同时,还能使氧化物更细、更均匀。由于钢的未封闭型腔影响抛光性能,因此非常有必要抑制热加工过程中的松动等冶金缺陷,保持结构的致密性,这可以通过技术来实现。例如,循环镦粗技术、旋锻技术、热等静压等可以改善原始铸态组织和枝晶孔隙率。电渣重熔和真空电弧重熔精炼工艺对钢的均匀性也非常有利。应避免热处理或表面硬化引起的脱碳,造成硬度不均。这些措施,结合合理的组件设计和控制,可以生产出镜面光洁度极佳的模具钢,并应具有良好的导热性。耐腐蚀、抗氧化、导磁等。