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詳細說明
冷軋模具鋼的選用
冷軋模具鋼的主系列是高硬冷作類,主要用于要求高抗壓和耐磨為主的模具,硬度高于HRC60-62。對于要求耐沖擊、韌性高的模具,硬度低于HRC60- 62,主要用S類和部份A類和普通的調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼,南通模具鋼廠家、熱作模具或基體鋼。對于大型沖壓模,如汽車外型沖壓件,南通模具鋼廠家,主要用鑄鐵類。簡易或壽命數(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。主要是有高的"抗壓強度/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,南通模具鋼廠家,硬度不大高HRC60-62,應(yīng)用相當多。
碳素工具鋼在壽命10萬件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一定的應(yīng)用范圍。
無錫鐵島模具鋼材有限公司可大量供應(yīng)品質(zhì)模具鋼。南通模具鋼廠家
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、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外,還應(yīng)具有良好的高溫強度、熱疲勞穩(wěn)定性、導熱性和耐蝕性,此外還要求具有較高的淬透性,以保證整個截面具有一致的力學性能。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)量分數(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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就國內(nèi)外使用的模具鋼材而言,模具鋼密度一般都在7.85左右,通常模具鋼是鍛造件,密度在8000-8400千克/立方米。不同模具鋼材中加入的合金元素比例不一樣,模具鋼密度會有小范圍的差別。
密度是物質(zhì)的特性之一,每種物質(zhì)都有一定的密度,不同物質(zhì)的密度一般是不同。因此我們可以利用密度來鑒別物質(zhì)。所以我們可以根據(jù)密度公式ρ=M/V,計算出任意一種模具鋼的密度。
根據(jù)密度公式:ρ=m/v,也就是說決定模具鋼質(zhì)量和體積的因素決定了模具鋼密度。那么從微觀的角度來講的話,就是分子量和分子間隙共同決定物質(zhì)的密度。體積、大小、質(zhì)量、壓強、壓力和溫度影響物質(zhì)密度,雖然物質(zhì)密度物質(zhì)的本身屬性,它是一定的,但是物質(zhì)有各種狀態(tài),當物質(zhì)形成態(tài)的轉(zhuǎn)化的時候,密度才會變化。比如水,升溫可導致水的氣化,密度變小,加壓又可以使水蒸氣從新凝結(jié)為液態(tài)水,密度變大。
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,評價熱作模具鋼的斷裂抗力應(yīng)重視材料的熱機械疲勞斷裂性能。熱機械疲勞是一種綜合性能的指標,它包括熱疲勞性能、機械疲勞裂紋擴展速率和斷裂韌性三個方面。
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;機械疲勞裂紋擴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)部擴展時,每一應(yīng)力循環(huán)的擴展量;斷裂韌性反映材料對已存在的裂紋發(fā)生失穩(wěn)擴展的抗力。斷裂韌性高的材料,其中的裂紋如要發(fā)生失穩(wěn)擴展,必須在裂紋前端具有足夠高的應(yīng)力強度因子,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,則裂紋必須擴展得更深,才能發(fā)生失穩(wěn)擴展。
也就是說,抗熱疲勞性能決定了疲勞裂紋萌生前的那部分壽命;而裂紋擴展速率和斷裂韌性,可以決定當裂紋萌生后發(fā)生亞臨界擴展的那部分壽命。因此,熱作模具如要獲得高的壽命,模具材料應(yīng)具備高的抗熱疲勞性能、低的裂紋擴展速率和高的斷裂韌性值。
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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除受到毛坯變形時產(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)良好的導熱性。為了使模具不致積熱過多,導致力學性能下降,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熱件能。
(6)良好的成形加工工藝性能,以滿足加工成形的需要。
(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,為了使整個模具截面的力學性能均勻,這就要求熱作模具鋼有高的淬透性能。
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模具鋼材的硬度如何檢測?硬度是模具鋼重要的性能之一,對于快速、精確地測試模具鋼材硬度在模具制造和使用單位是非常關(guān)鍵的。同時也具有十分重要的意義,它可以提升模具質(zhì)量、制造水平和延長模具的使用壽命。模具鋼是模具工業(yè)的主體材料,根據(jù)模具的服役條件、環(huán)境和狀態(tài)的不同,模具鋼應(yīng)具備不同的特性。在工業(yè)生產(chǎn)中,模具使用壽命和制成零件的精度、質(zhì)量、外觀性能,除與模具的設(shè)計技術(shù)、制造精度,以及機床精度和制造操作有關(guān)外,正確地選用模具材料和正確地執(zhí)行熱處理工藝也是至關(guān)重要的,資料顯示,模具早期失效因材料選擇不當和材料內(nèi)部缺陷引起的大約占百分之十左右,而由熱處理不當引起的約占百分之四十九。硬度是模具材料和成品模具的重要性能指標。模具在工作時的受力狀態(tài)是復(fù)雜的,如熱作模具通常是在交變的溫度場下承受交變應(yīng)力作用,因此它應(yīng)具有良好的阻止模具轉(zhuǎn)變成較軟或塑性狀態(tài)的能力,并且在長期工作環(huán)境下仍保持模具的形狀和尺寸精度不變。一般成品模具的硬度,冷作模具常選擇在59至60HRC,熱作模具常選擇在48HRC左右。
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