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H13鋼和3Cr2W8V鋼是我國(guó)目前使用廣的兩種熱作模具鋼,其中H13鋼因其良好的綜合力學(xué)性能及抗冷熱疲勞性能,能夠勝任一般模鍛工況的要求。但由于H13鋼作為中耐熱型熱作模具鋼,其工作溫度不宜超過(guò)600℃,且淬透性差不利于制造大截面模具,其應(yīng)用受到限制。
3CrW8V鋼是我國(guó)較早使用且應(yīng)用廣的**熱性熱作模具鋼,其熱穩(wěn)定性良好,使用溫度可達(dá)650℃,但因其冷熱疲勞性能和導(dǎo)熱性差,青島SKD11模具鋼,容易因冷熱疲勞而產(chǎn)生龜裂甚至斷裂。而中合金DM鋼為某科研團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的新型熱作模具鋼??蒲腥藛T通過(guò)3種熱鍛模具鋼熱穩(wěn)定曲線(xiàn)的測(cè)定及微觀組織的觀察,青島SKD11模具鋼,對(duì)比分析3種鋼熱穩(wěn)定性能的優(yōu)劣及在熱穩(wěn)定過(guò)程中微觀組織的變化。熱穩(wěn)定試驗(yàn)的試樣尺寸為10mm×10mm×15mm,采用S2-5-12箱式爐分別將試樣在580、620、650℃保溫24h,然后采用69-1型洛氏硬度計(jì),青島SKD11模具鋼,按照GB/T230.1-2000測(cè)試不同溫度下3種試驗(yàn)鋼的洛氏硬度值。
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淬透性和淬硬性:
淬透性主要取決于鋼的化學(xué)成分和淬火前的原始組織狀態(tài);淬硬性則主要取決于鋼中的含碳量。對(duì)于大部分的冷作模具鋼,淬硬性往往是主要的考慮因素之一。對(duì)于熱作模具鋼和塑料模具鋼,一般模具尺寸較大,尤其是制造大型模具,其淬透性更為重要。另外,對(duì)于形狀復(fù)雜容易產(chǎn)生熱處理變形的各種模具,為了減少淬火變形,往往盡可能采用冷卻能力較弱的淬火介質(zhì),如空冷、油冷或鹽浴冷卻,為了得到要求的硬度和淬硬層深度,就需要采用淬透性較好的模具鋼。 [2]
淬火溫度和熱處理變形
為了便于生產(chǎn),要求模具鋼淬火溫度范圍盡可能放寬一些,特別是當(dāng)模具采用火焰加熱局部淬火時(shí),由于難于準(zhǔn)確地測(cè)量和控制溫度,就要求模具鋼有更寬的淬火溫度范圍。
模具在熱處理時(shí),尤其是在淬火過(guò)程中,要產(chǎn)生體積變化、形狀翹曲、畸變等,為保證模具質(zhì)量,要求模具鋼的熱處理變形小,特別是對(duì)于形狀復(fù)雜的精密模具,淬火后難以修整,對(duì)于熱處理變形程度的要求更為苛刻,應(yīng)該選用微變形模具鋼制造
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在高溫下**度鋼的成型,EP油基潤(rùn)滑油失去了它的性能,無(wú)法在極溫應(yīng)用中提供物理的模具保護(hù)隔膜。而極溫型的IRMCO高固體聚合物潤(rùn)滑劑則可以提供必要的保護(hù)。隨著金屬在沖壓模具中變形,溫度不斷升高,EP油基潤(rùn)滑油都會(huì)變薄,有些情況下會(huì)達(dá)到閃點(diǎn)或者燒著(冒煙)。IRMCO高分子聚合物潤(rùn)滑劑一般開(kāi)始噴上去時(shí)稠度低得多。隨著成形過(guò)程中溫度的上升,會(huì)變得更稠更堅(jiān)韌。實(shí)際上高分子聚合物極溫潤(rùn)滑劑都有“熱尋性”而且會(huì)粘到金屬上,形成一個(gè)可以降低摩擦的隔膜。這個(gè)保護(hù)屏障可以允許工件延展,在工件成型時(shí)沒(méi)有破裂和粘接,以此來(lái)控制摩擦和金屬流動(dòng)。有效的保護(hù)了模具,延長(zhǎng)了模具使用壽命,提高了沖壓的強(qiáng)度。
偏析即鋼的成分與組織不均勻性的表現(xiàn),這是在模具鋼的低倍組織的檢驗(yàn)中常存在的一種缺陷。是鋼錠在凝固過(guò)程中形成的,與鋼的化學(xué)成分和澆注溫度等有關(guān)。一般分為樹(shù)枝狀的偏析、方形偏析、點(diǎn)狀偏析等。由于樹(shù)枝狀的偏析的存在,使負(fù)然各個(gè)不同的方向的力學(xué)性能表現(xiàn)出明顯的差異。方形偏析是由于鑄錠結(jié)晶時(shí),在柱狀晶的末端與錠心等軸晶區(qū)間,聚集了較多的雜質(zhì)和孔隙而形成的。嚴(yán)重的方形偏析,對(duì)鋼材的質(zhì)量的影響是顯著的,特別是切削加工量很大的零件或心部受力的模具零件。偏析除了影響模具鋼力學(xué)性能的等向性外,對(duì)模具的拋光性能也有一定的影響。因此,國(guó)外相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中有嚴(yán)格的規(guī)定。
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熱作模具鋼基本特性:(4)良好的耐磨性能,由于熱作模具制作時(shí)除受到毛坯變形時(shí)產(chǎn)生摩擦磨損之外,還受到高溫氧化腐蝕和氧化鐵屑的研磨,所以需要熱作模具鋼有較高的硬度和抗黏附性。
(5)良好的導(dǎo)熱性。為了使模具不致積熱過(guò)多,導(dǎo)致力學(xué)性能下降,要盡可能降低模面溫度,減小模具內(nèi)部的溫差,這就要求熱作模具鋼要有良好的導(dǎo)熱件能。
(6)良好的成形加工工藝性能,以滿(mǎn)足加工成形的需要。
(7)高淬透性。熱作模具鋼一般尺寸比較大,熱鍛模尤其是這樣,為了使整個(gè)模具截面的力學(xué)性能均勻,這就要求熱作模具鋼有高的淬透性能。
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冷軋模具鋼的選用
冷軋模具鋼的主系列是高硬冷作類(lèi),主要用于要求高抗壓和耐磨為主的模具,硬度高于HRC60-62。對(duì)于要求耐沖擊、韌性高的模具,硬度低于HRC60- 62,主要用S類(lèi)和部份A類(lèi)和普通的調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對(duì)于大型沖壓模,如汽車(chē)外型沖壓件,主要用鑄鐵類(lèi)。簡(jiǎn)易或壽命數(shù)量少的用鋅基合金或高分子復(fù)合材料。
高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的應(yīng)用迅速增長(zhǎng)。主要是有高的"抗壓強(qiáng)度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。
粉末模具鋼有優(yōu)良的耐磨壽命,硬度不大高HRC60-62,應(yīng)用相當(dāng)多。
碳素工具鋼在壽命10萬(wàn)件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一定的應(yīng)用范圍。
青島SKD11模具鋼
無(wú)錫鐵島模具鋼材有限公司主要經(jīng)營(yíng)范圍是五金、工具,擁有一支專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和良好的市場(chǎng)口碑。鐵島模具鋼材致力于為客戶(hù)提供良好的模具鋼P(yáng)20,NAK80,冷沖模SKD11,冷沖模cr12,一切以用戶(hù)需求為中心,深受廣大客戶(hù)的歡迎。公司秉持誠(chéng)信為本的經(jīng)營(yíng)理念,在五金、工具深耕多年,以技術(shù)為先導(dǎo),以自主產(chǎn)品為重點(diǎn),發(fā)揮人才優(yōu)勢(shì),打造五金、工具良好品牌。鐵島模具鋼材立足于全國(guó)市場(chǎng),依托強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,融合前沿的技術(shù)理念,飛快響應(yīng)客戶(hù)的變化需求。
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