模具鋼工藝性能和冶金質(zhì)量方面有哪些特性。

1、氧含量。對模具鋼一般都未規(guī)定鋼中的允許的氣體含量。隨著氧含量的增加，氧化物的顆粒和數(shù)量都隨之增加，鋼的疲勞性能降低，熱裂紋也容易產(chǎn)生。有人曾對4Cr5MoSiV1鋼進(jìn)行過試驗，近年來，為了提高模具的制造質(zhì)量。國內(nèi)外的模具鋼逐漸在向低氧含量的方向發(fā)展。2、疏松。疏松是鋼的不致密性的表現(xiàn)。疏松多數(shù)出現(xiàn)在鋼錠的上部及中部，在這些地方因為集中了較多的雜質(zhì)和氣體造成的。由于疏松缺陷的存在，降低了鋼的強(qiáng)度和韌性，淄博銅材模具鋼，也嚴(yán)重地影響了加工后的表面的粗糙度，在一般的模具鋼中的影響不是特別大，但如冷軋輥、大型的模塊，淄博銅材模具鋼、沖頭和塑料成形模具零件等都有較嚴(yán)格的要求。如深型腔的鍛模和沖頭要求疏松不超過1級或2級，用于表盤或透光件等的塑料模具用鋼，要求疏松不超過1級，淄博銅材模具鋼。

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 由于熱作模具鋼工作條件的特點，因此會帶來以下方面的問題：

（1）模腔表層金屬產(chǎn)生熱疲勞（龜裂）。熱作模具的工作特點是具有間歇性．每次使熱態(tài)金屬成形后都要用水、油、空氣等介質(zhì)冷卻模腔的表面。因此．熱模的工作狀態(tài)是反復(fù)受熱和冷卻，從而使模腔表層金屬產(chǎn)生反復(fù)的熱脹冷縮，即反復(fù)承受拉壓應(yīng)力作用．其結(jié)果引起模腔表面出現(xiàn)龜裂，稱為熱疲勞現(xiàn)象，由此，對熱模具鋼提出了第二個基本使用性能要求．即具有高的熱疲勞抗力。一般說來，影響鋼的熱疲勞抗力的因素主要有：①鋼的導(dǎo)熱性。鋼的導(dǎo)熱性高，可使模具表層金屬受熱程度降低，從而減小鋼的熱疲勞傾向性。一般認(rèn)為鋼的導(dǎo)熱性與合碳量有關(guān)，含碳量高時導(dǎo)熱性低，所以熱作模具鋼不宜采用高碳鋼。在生產(chǎn)中通常采用中碳鋼（C0.3%5～0.6%）合碳量過低．會導(dǎo)致鋼的硬度和強(qiáng)度下降．也是不利的。②鋼的臨界點影響。通常鋼的臨界點（Acl）越高．鋼的熱疲勞傾向性越低。因此．一般通過加入合金元素Cr、W、Si、引來提高鋼的臨界點。從而提高鋼的熱疲勞抗。 

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 塑料模具鋼包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。美國是較早在工具鋼中列出塑料模具**鋼的國家，塑料模具用鋼要求具有一定的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、熱穩(wěn)定性和耐蝕性等性能。此外，還要求具有良好的工藝性，如熱處理變形小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補(bǔ)焊性能好、粗糙度高、導(dǎo)熱性好和工作條件尺寸和形狀穩(wěn)定等。一般情況下，注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、**度的模具可選用冷作模具鋼。

 選擇冷作模具鋼的一種基本方法是：先把除磨損外的其他失效機(jī)理全部排除，然后選擇具備適合耐磨損性的工具鋼，以滿足產(chǎn)品生產(chǎn)量的要求。如何對工具鋼的磨損判定？必須從被加工材料類型、被加工材料硬度、被加工材料是否有顆粒存在，這幾個方面判定其抗磨損能力。冷作模具鋼**擁有鋼材性能方面的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須考慮生產(chǎn)零件的數(shù)量、被加工材料的類型、厚度及其硬度等因素。高生產(chǎn)數(shù)量有時需要不只一副模具才能滿足產(chǎn)量需求，因此，需要高壽命的工具鋼，以達(dá)到模具整體經(jīng)濟(jì)效益；另外，低產(chǎn)量要求的模具可使用合金工具鋼。

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 美國熱軋模具鋼分二大類：熱軋模具鋼，和超級熱強(qiáng)合金。

熱軋模具由于在有溫度的條件下工作，要求材料具有熱強(qiáng)性和熱耐磨性，為了保證模具的使用壽命模具要冷卻，熱冷交替模具會出現(xiàn)龜裂，即熱疲勞裂紋，所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能。

按熱強(qiáng)性排列的主系列進(jìn)行選材:

低合金調(diào)質(zhì)模具鋼（6G，6F2，6F3）→中鉻熱作模具鋼（H11、H12、H13）→鎢熱作模具鋼（H21，H22）。

非標(biāo)準(zhǔn)的熱作模具鋼：例如熱鐓鍛模具用時效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現(xiàn)了不能滿足熱耐磨性時，可以選擇6H1，6H2。

當(dāng)要求模具以熱作耐磨性為主時，可以選擇D2，D4→M2，M4→粉末鋼。鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鈷基硬質(zhì)合金的高溫耐磨性是很高的，但其熱疲勞性（即冷熱抗疲勞裂紋）很差，不能在急冷急熱狀態(tài)下使用。

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 不銹鋼用于耐蝕性要求高的塑料模，主要鋼號有420，414L，440，416。

◆時效鋼是經(jīng)過時效處理而獲得高的使用性能。有兩種，一種是P21低碳Ni-A1時效鋼；另一類是18Ni馬氏體時效鋼。后者是用于宇航工業(yè)的無碳高純度、**度、高韌性的材料。用于力學(xué)性能、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中。

塑料模具鋼的選用

薄壁的塑料箱體，生產(chǎn)批量在小于10萬件時，用P20，P21預(yù)硬態(tài)（HB250～300），腐蝕性較強(qiáng)時用414L。

高壽命的普通塑料模，用P6或P20，經(jīng)滲碳一淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大時，可用O1，S7。腐蝕性較強(qiáng)時用420。

非高溫的熱固性模用P6，P20經(jīng)滲碳淬火后使用。腐蝕性強(qiáng)用420。

高溫?zé)峁绦运芰夏Ｓ肏13和S7或滲碳鋼P(yáng)4。這些含鉻較高有好的抗回火性和抗高溫氧化性。

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