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當(dāng)今高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼很好的實(shí)現(xiàn)了車輛的輕量化,提高了車輛的碰撞強(qiáng)度和安全性能,因此成為車用鋼材的重要發(fā)展方向。但隨著板料強(qiáng)度的提高,傳統(tǒng)的冷沖壓工藝在成型過程中容易產(chǎn)生破裂現(xiàn)象,無法滿足高強(qiáng)度鋼板的加工工藝要求。在無法滿足成型條件的情況下,國際上逐漸研究超高強(qiáng)度鋼板的熱沖壓成形技術(shù),寧德模具鋼定制。該技術(shù)是綜合了成形,寧德模具鋼定制、傳熱以及組織相變的一種新工藝,主要是利用高溫奧氏體狀態(tài)下,板料的塑性增加,屈服強(qiáng)度降低的特點(diǎn),通過模具進(jìn)行成形的工藝。但是熱成型需要對工藝條件、金屬相變、CAE分析技術(shù)進(jìn)行深入研究,該技術(shù)被國外廠商壟斷,寧德模具鋼定制,國內(nèi)發(fā)展緩慢。
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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(yàn),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?yàn)榧辛溯^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,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、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。
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通常錘鍛模工作時(shí).其模腔表面溫度可達(dá)300~400℃以上熱擠壓??蛇_(dá)500一800℃以上;壓鑄模模腔溫度與壓鑄材料種類及澆注溫度有關(guān)。如壓鑄黑色金屬時(shí)模腔溫度可達(dá)1000℃以上。這樣高的使用溫度會使模腔表面硬度和強(qiáng)度明顯降低,在使用中易發(fā)生打垛。為此.對熱作模具鋼的基本使用性能要求是熱塑變抗力高,包括高溫硬度和高溫強(qiáng)度、高的熱塑變抗力,實(shí)際上反映了鋼的高回火穩(wěn)定性。由此便可以找到熱模具鋼合金化的第一種途徑,即加入Cr、W、Si.等合金元素可以提高鋼的回火穩(wěn)定性。
熱作模具鋼在服役條件下除了承受載荷的周期性變化之外,還受到高溫及周期性的急冷急熱的作用,因此,評價(jià)熱作模具鋼的斷裂抗力應(yīng)重視材料的熱機(jī)械疲勞斷裂性能。熱機(jī)械疲勞是一種綜合性能的指標(biāo),它包括熱疲勞性能、機(jī)械疲勞裂紋擴(kuò)展速率和斷裂韌性三個(gè)方面。
熱疲勞性能反映材料在熱疲勞裂紋萌生之前的工作壽命,抗熱疲勞性能高的材料,萌生熱疲勞裂紋的熱循環(huán)次數(shù)較多;機(jī)械疲勞裂紋擴(kuò)展速率反映材料在熱疲勞裂紋萌生之后,在鍛壓力的作用下裂紋向內(nèi)部擴(kuò)展時(shí),每一應(yīng)力循環(huán)的擴(kuò)展量;斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展的抗力。斷裂韌性高的材料,其中的裂紋如要發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展,必須在裂紋前端具有足夠高的應(yīng)力強(qiáng)度因子,也就是必須有較大的裂紋長度。在應(yīng)力恒定的前提下,在一種模具中已經(jīng)存在一條疲勞裂紋,如果模具材料的斷裂韌性值較高,則裂紋必須擴(kuò)展得更深,才能發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展。
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熱軋模具鋼分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型,包括熱鍛模、壓力機(jī)鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機(jī)械應(yīng)力外,還要承受反復(fù)受熱和冷卻的作用,而引起很大的熱應(yīng)力。熱作模具鋼除應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、紅硬性、耐磨性和韌性外,還應(yīng)具有良好的高溫強(qiáng)度、熱疲勞穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性和耐蝕性,此外還要求具有較高的淬透性,以保證整個(gè)截面具有一致的力學(xué)性能。對于壓鑄模用鋼,還應(yīng)具有表面層經(jīng)反復(fù)受熱和冷卻不產(chǎn)生裂紋,以及經(jīng)受液態(tài)金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬于中碳合金鋼,碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.30%~0.60%,屬于亞共析鋼,也有一部分鋼由于加入較多的合金元素(如鎢、鉬、釩等)而成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。
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熱作模具鋼廠家的這款熱作模具鋼產(chǎn)品具有很高的抗沖擊能力,適合有高抗沖擊需求的客戶鍛造模具時(shí)使用。并且這款熱作模具鋼除了具備高抗沖擊性外還擁有足夠的韌度和抗疲勞性,能夠承受長時(shí)間的沖擊而不會出現(xiàn)損壞,這是熱作模具鋼為了適應(yīng)模具廠家的需求而研發(fā)出的新產(chǎn)品,此前的熱作模具鋼產(chǎn)品往往都不具備這樣的性能而不能滿足客戶的需要。熱作模具鋼廠家生產(chǎn)的中耐熱韌性鋼的成分中除了含有少量的碳外還包含了一些金屬材料,屬于一種特殊的合金產(chǎn)品。通常適用于模具客戶,這款產(chǎn)品的堅(jiān)硬度和耐磨性都達(dá)到了極高的程度,被很廣地使用于熱擠壓模具精鍛模具以及有色金屬壓模等產(chǎn)品的制造并且其優(yōu)異的性能受到了客戶的一致稱贊。熱作模具鋼廠家的這款產(chǎn)品是在中耐熱韌性鋼的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良,對其含碳量和合金材料的配比進(jìn)行了調(diào)整,從而使其保持了極高的耐熱能力,在溫度極高的環(huán)境下不會產(chǎn)生變形和疲勞,能夠使用在高溫下的熱作模具的制造,另外鋁合金壓鑄模具也適用這種材料。
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文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/2863692.html
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