今天給各位分享熱作模具鋼的抗壓強(qiáng)度的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)熱擠壓模具鋼進(jìn)行解釋，現(xiàn)在開始吧！

熱鍛模和錘鍛模有什么區(qū)別？熱作模具有是什么？ 還有熱鍛模選用的材料和加工工藝路線是怎樣的？謝謝

熱鍛模和錘鍛模都屬于熱鍛模，也就是說(shuō)錘鍛模是熱鍛模的一種。

熱作模具主要用于制造對(duì)高溫狀態(tài)下的工件進(jìn)行壓力加工的模具，如熱鍛模

具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。

常用的熱作模具材料為中、高含碳量的添加鉻鎢鉬鋇等合金元素的合金模具鋼。對(duì)

特殊要求的熱作模具有時(shí)采用高合金奧氏體耐熱模具鋼、高溫合金、難熔合金制造。

選擇模具材料是要注意：

一、模具材料的基本性能

進(jìn)行模具材料選擇時(shí)，必須首先考慮模具的某些基本性能必須能適應(yīng)所制造的模具的

需要，在一般情況下，其中三種性能是主要的，即鋼的耐磨性、韌性、硬度和紅硬性。這三種

性能可以比較全面地反映模具材料的綜合性能，應(yīng)可以在一定程度上決定其應(yīng)用范圍。

當(dāng)然對(duì)于一種模具的要求來(lái)說(shuō)，可能其中的一種或兩種是主要的，而另外的一種或

兩種是次要的。

1. 模具材料的耐磨性模具工作時(shí)，表面往往要與工件產(chǎn)生多次強(qiáng)烈的摩擦，模具

必須在此情況下仍能保持其尺寸精度和表面粗糙度，不致于早期失效。要求模具材料既

能承受機(jī)械磨損，而且在承受重載和高速摩擦?xí)r，模具被摩擦表面能夠形成薄而致密附

著的氧化模，保持潤(rùn)滑作用，防止模具和被加工工件的表面之間產(chǎn)生粘附、焊接招致工件

表面擦傷，又能減少模具表面進(jìn)一步氧化造成的損傷。為了改善模具材料的耐磨性，就

要采取合理的生產(chǎn)工藝和處理工藝，使模具材料既具有高硬度又使材料中的碳化物等硬

化相的組成、形貌和分布合理，當(dāng)然模具工作過(guò)程中的潤(rùn)滑情況和模具材料的表面處理，

也對(duì)改善模具的耐磨性能有良好的影響。

2.模具材料的韌性對(duì)于受強(qiáng)烈沖擊載荷的模具，如冷作模具的沖頭，錘用熱鍛模

具、冷鐓模具、熱鐓鍛等，模具材料的韌性是十分重要的考慮因素，對(duì)于在高溫下工

作的模具，還必須考慮其在工作溫度下的高溫韌性。對(duì)于多向受沖擊載荷的模具，還必

須考慮其等向性。

模具材料的化學(xué)成分、晶粒度、碳化物、夾雜物的組成數(shù)量、形貌、尺寸和分布情況：

金相組織、微觀偏析等，都會(huì)對(duì)材料的韌性帶來(lái)影響。鋼的純凈度、鍛軋變形的方向會(huì)對(duì)

橫向性能產(chǎn)生很大的影響。模具材料的韌性往往和耐磨性、硬度是互相矛盾的。因之根

據(jù)模具的具體工作情況，選擇合理的模具材料，并采用合理的精煉、熱加工和熱處理、表

面處理工藝使模具材料得到耐磨性和韌性等綜合性能的最佳配合，以適應(yīng)模具的需要，

足模具材料的重要發(fā)展的途徑。

3. 硬度和紅硬性硬度是模具材料的主要技術(shù)性能指標(biāo)，模具在工作時(shí)必須具有高

的硬度和強(qiáng)度，才能保持其原來(lái)的形狀和尺寸，一般冷作模具鋼，要求其淬回火硬度為

60HRC 左右，而熱作模具鋼為45-50HRC 左右，并且要求熱作模具材料在其工作溫度下

仍保持一定的硬度。

紅硬性是指模具材料在一定溫度下保持其硬度和組織穩(wěn)定性抗軟化的能力，對(duì)于熱

作模具材料和部分重載荷冷作模具材料，是重要的性能指標(biāo)。

另外，還要根據(jù)不同模具的實(shí)際工作條件，分別考慮其實(shí)際要求的性能，如對(duì)熱作模具鋼要考慮其抗冷熱疲勞性能，對(duì)壓鑄模具應(yīng)考慮其耐融熔金屬的沖蝕性能；對(duì)于重載

荷型腔模具應(yīng)注意其等向性；對(duì)于高溫工作的熱作模具應(yīng)考慮其在工作溫度下的抗氧化

性能；對(duì)于在腐蝕介質(zhì)工作的模具，應(yīng)注意其抗腐蝕性能；對(duì)在高載荷下工作的模具應(yīng)考

慮其抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度及斷裂韌度等。

二、模具材料的工藝性能

在模具總的制造成本中，特別是對(duì)于小型精密復(fù)雜模具，模具材料費(fèi)往往只占總成

本的10-20%，有時(shí)甚至低于10%；而機(jī)械加工、熱處理、表面處理、裝配、管理等費(fèi)用

要占成本的80%以上。所以模具材料的工藝性能就成為影響模具成本的一個(gè)重要因素，

改善模具的工藝性能，不僅可以使模具生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，易于制造，而且可以有效地降低模

具制造費(fèi)用。模具材料的工藝性能，經(jīng)常要考慮的有以下幾種。

1. 可加工性模具材料的可加工性包括冷加工性能，如切削、磨削、拋光、冷擠壓、冷拉

工藝性，熱加工性能包括熱塑性和熱加溫度范圍等。模具鋼主要屬于過(guò)共析鋼和萊氏體

鋼，冷加工和熱加工性能一般都不太好，在生產(chǎn)過(guò)程中，必須嚴(yán)格地控制熱加工和冷加工的

工藝參數(shù)，以避免產(chǎn)生缺陷和廢品，另一方面還必須通過(guò)改善鋼的純凈度，減少有害的雜質(zhì)，

改善鋼的組織狀態(tài)，并采取一些措施，以改善鋼的工藝性能，降低模具的制造費(fèi)用。

為了改善模具鋼的切削性和磨削性，從20 世紀(jì)30 年代開始，研究向鋼中加入適量

的硫、鉛、鈣、稀土金屬等元素或?qū)е履＞咪撝刑嫉氖脑兀l(fā)展了各種易切削模

具鋼。以后發(fā)現(xiàn)有些易切削元素加入以后，會(huì)在模具鋼中生產(chǎn)一些有害的夾雜物（如硫

化鐵等），會(huì)使鋼的力學(xué)性能，特別是橫向的塑性、韌性下降，于是又在精煉后期對(duì)鋼水進(jìn)

行變性處理，通過(guò)加入變性劑（如（SiCa，稀土元素等），形成富鈣硫化物或稀土硫化物使硫

化物球化，抑制了硫?qū)︿摰牧W(xué)性能的不利影響，保留和發(fā)揮了其對(duì)鋼的可加工性和磨

削性的有利作用，使易切削模具鋼得到進(jìn)一步地發(fā)展。

有些模具材料，如高釩高速鋼、高釩高合金模具鋼的磨削性很差、磨削比很低，不便

于磨削加工，近年來(lái)改用粉末冶金生產(chǎn)，可以使鋼中的碳化物細(xì)小、均勻，完全消除了普

通工藝生產(chǎn)的高釩模具鋼中的大顆粒碳化物，不但使這類鋼的磨削性大為改善，而且改

善了鋼的塑性、韌性等性能，使之能在模具制造中推廣應(yīng)用。

有些模具對(duì)表面粗糙度要求很低，如要求鏡面拋光的塑料模具和一些冷作模具。就

要采用拋光性能很好的模具材料，這類鋼種往往要采用電渣重熔或真空電弧重熔等工藝

進(jìn)行精煉，得到高純凈度的鋼材，以適應(yīng)鏡面拋光的要求。

皮紋加工性：有些塑料制品要求制造有皮紋、裝飾性圖案或文字花樣的表面，為了生

產(chǎn)這些制品，就要求在壓制這些制品的模具表面加工出相應(yīng)的清晰的花紋、圖案來(lái)。而

加工這些圖案、皮紋一般是采用化學(xué)蝕刻工藝，要求模具材料要能適應(yīng)這種化學(xué)蝕刻工

藝，蝕刻以后，能夠在模具表面得到圖案清晰、紋理清楚的皮紋和圖案。

鑄造工藝性能：為了簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，國(guó)內(nèi)外近年來(lái)致力于發(fā)展采用鑄造工藝直接生

產(chǎn)出接近成品模具形狀的鑄造毛坯。如我國(guó)已經(jīng)研究采用鑄造工藝生產(chǎn)一部分冷作模

具、熱作模具和玻璃成形模具。相應(yīng)地發(fā)展了一些鑄造模具用鋼，對(duì)這類材料要求具有

良好的鑄造工藝性能，如流動(dòng)性、收縮率等。

焊接性：有些模具要求在工作條件最苛刻的部分堆焊接特種耐磨或耐蝕材料，有些

模具希望在使用過(guò)程中采用堆焊工藝進(jìn)行修復(fù)后重新使用。對(duì)這類模具就要求選用焊

接性好的模具材料，以簡(jiǎn)化焊接工藝，可以避免或簡(jiǎn)化焊前預(yù)熱和焊后處理工藝，更好地

適應(yīng)焊接工藝的需要，相尖地發(fā)展了一批焊接性良好的模具材料。

冷變形性：為了簡(jiǎn)化工藝，提高模具的制造效率，對(duì)批量生產(chǎn)的型腔模具，有些采用

冷擠壓工藝壓制型腔，用淬硬的凸模將模具的型腔直接壓制出來(lái)，要求模具材料具有良

好的冷變形性能，如塑料模具鋼中的低碳低硅鋼就具有良好的冷變形性能。

2. 淬火溫度和淬火變形為了便于生產(chǎn)，希望模具材料的淬火溫度范圍要寬一些，

特別是有些模具要求采用火焰加熱局部淬火時(shí)，難以精確地測(cè)量和控制溫度，就要求模

具鋼能適應(yīng)較寬的淬火溫度范圍，模具在熱處理時(shí)，要求其變形程度要小，特別是一些形

狀復(fù)雜的精密模具，淬硬以后難以修整，就對(duì)淬回火的變形程度要求更為嚴(yán)格，應(yīng)該選用

微變形模具鋼制造。

3.淬透性和淬硬性淬硬性主要取決于鋼的碳含量，淬透性主要取決于鋼的化學(xué)成

分、合金元素含量和淬火前的組織狀態(tài)。對(duì)于大部分要求高硬度的冷作模具，對(duì)淬硬性

要求較高；對(duì)于大部分熱作模具和塑料模具，對(duì)于硬度的要求不太高，往往更多地考慮其

淬透性；特別是對(duì)于一些大截面深型腔模具，為了使模具的心部也能得到良好的組織和

均勻的硬度，就要求選用淬透性好的模具鋼。另外對(duì)于形狀復(fù)雜、要求精度高又容易產(chǎn)

生熱處理變形的模具，為了減少其熱處理變形，往往盡可能采用冷卻能力弱的淬火介質(zhì)

（如油冷、空冷、加壓淬火或鹽浴淬火），就需要采用淬透性較好的模具材料，以得到滿意

的淬火硬度和淬硬層深度。

4.氧化脫碳敏感性模具在加熱過(guò)程中，如果產(chǎn)生氧化、脫碳現(xiàn)象，就會(huì)改變模具的

形狀和性能，影響模具的硬度、耐磨性和使用壽命，招致模具早期失效。

有些鉬含量高的模具鋼，由于容易氧化、脫碳，有一段時(shí)間限制了其推廣應(yīng)用，直到

熱處理工藝裝備發(fā)展以后，采用特種熱處理工藝（如真空熱處理，可控氣氛熱處理、鹽浴

熱處理等）以后，能夠避免氧化、脫碳，這類模具鋼，才順利得到推廣應(yīng)用。鉬基合金雖然

具有極為優(yōu)秀的高溫性能，但是由于在高溫下極易氧化，嚴(yán)重地限制了其應(yīng)用范圍。

至于加工路線要具體到哪套模具哪個(gè)工件訂制加工路線了

模具鋼材2344是什么材料 ；可以用什么材料代替

【2344模具鋼】為德國(guó)牌號(hào)，德國(guó)DIN 標(biāo)準(zhǔn)材料編號(hào)1.2344，是耐壓熱作模具鋼。該鋼經(jīng)電渣重熔，材質(zhì)均勻，淬透性良好，具有優(yōu)良的機(jī)械加工性能及拋光性能， 高韌性及可塑性，良好的高、低溫耐磨性以及抗高溫疲勞和耐熱性?；瘜W(xué)成份：鉻(Cr)5.0、鉬(Mo)1.3、釩(V)1.0。

【可替代鋼號(hào)】美國(guó) AISI/SAE，標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào) H13；中國(guó) GB 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)：4Cr5MoVSi；瑞典 UDDEHOLM 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)：ORVAR 2M。

瑞典一勝百 (ASSAB) 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)：8402/8407；日本標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)：SKD61；日本日立?(HITACHI) 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)：DAC；日本不二越 (NACHI) 標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)： HDS61；奧地利百祿 (BOHLER)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)：W302。

擴(kuò)展資料：

強(qiáng)度性能：

（1）硬度是模具鋼的主要技術(shù)指標(biāo)，模具在高應(yīng)力的作用下欲保持其形狀尺寸不變，必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右，熱作模具鋼根據(jù)其工作條件，一般要求保持在HRC40~55范圍。

對(duì)于同一鋼種而言，在一定的硬度值范圍內(nèi)，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間，其塑性變形抗力可能有明顯的差別。

（2）紅硬性 在高溫狀態(tài)下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩(wěn)定，從而保持足夠高的硬度，這種性能稱為紅硬性。

碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180~250℃的溫度范圍內(nèi)保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600℃的溫度范圍內(nèi)保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理工藝。

（3）抗壓屈服強(qiáng)度和抗壓彎曲強(qiáng)度 模具在使用過(guò)程中經(jīng)常受到強(qiáng)度較高的壓力和彎曲的作用，因此要求模具材料應(yīng)具有一定的抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。在很多情況下，進(jìn)行抗壓試驗(yàn)和抗彎試驗(yàn)的條件接近于模具的實(shí)際工作條件。

抗彎試驗(yàn)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)變量的絕對(duì)值大，能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態(tài)下變形抗力的差別。

參考資料來(lái)源：百度百科-模具鋼材

塑膠模具鋼有哪些材料

P20（P20H）

特性應(yīng)用

高硬度，高光潔度及耐磨性，

適合PA.POM.PS.PE.PP,ABS塑料模具

瑞典一勝百 S136H

特性應(yīng)用

高純度，高鏡面度，拋光性能好，防銹防酸能力極佳 適用于鏡面模，防酸性高，

可保證冷卻管道不受銹蝕．適合PVC PP、EP、PC、PMMA塑膠，食品工業(yè)機(jī)械構(gòu)件

瑞典一勝百 718H

特性應(yīng)用

出廠時(shí)因硬度高，拋光性更佳，耐磨性更好，抗拉強(qiáng)度及抗壓強(qiáng)度更高 適用于

高 拋光度及高要求內(nèi)模件，適合PA ，POM，PS，PE，PP，ABS塑

日本 NAK80

特性應(yīng)用

高硬度，鏡面效果特佳，放電加工良好，焊接性能極佳， 適用于電蝕及拋光性

能模具。

瑞典一勝百S136

特性應(yīng)用

適用于鏡面模，淬火之后防酸性高，可保證冷卻管道不受 銹蝕 適合PVC、PP、

EP、PC、PMMA塑膠，食品工業(yè)機(jī)械構(gòu)件

德國(guó)JS2738

特性應(yīng)用

鋼材加入鎳成份，硬度均勻，切削，切削良好，用于高要求的塑膠模具 尤其適

合電蝕操作高韌性塑膠模具

德國(guó)JS2316

特性應(yīng)用

高鉻不銹鋼，預(yù)加硬，抗腐蝕性效果特佳，拋光及切削良好易達(dá)鏡面 效果，適

合于透明、鏡面產(chǎn)品之模具防酸模具鋼，適合PVC、POM、。

瑞典618

特性應(yīng)用

防酸模具鋼，適合生產(chǎn)PS、SAN等

德國(guó)JS2311

特性應(yīng)用

一般要求塑膠模具

德國(guó)JS2083

特性應(yīng)用

防酸模具鋼，適合生產(chǎn)PS、SAN等

德國(guó)JS2379

特性應(yīng)用

淬火性佳，熱處理變形小，耐磨，耐沖擊。適用于冷擠壓成形 拉伸模、沖裁模

精密 沖壓模、高硬度材料沖裁模。

瑞典一勝百 8407

特性應(yīng)用

熱模鋼，高溫韌性、耐磨性、耐熱性特佳，適用于金屬壓鑄，擠壓模 復(fù)模下模，

PA、POM、PS、PE、EP塑膠模

德國(guó)JS2344

特性應(yīng)用

各種冷模,成形軋輥,剪刀,形狀繁雜之冷壓工具,塑膠模等

日本SLD(SKD11)

特性應(yīng)用

各種冷模,成形軋輥,剪刀,形狀繁雜之冷壓工具,塑膠模等 鋁、鎂鋅合金壓鑄模

日本DAC(SKD61)

特性應(yīng)用

高拋光度及高要求內(nèi)模件，適合PA，POM，PS，PE，PP，ABS塑料。 一般要求塑

膠模具

模具鋼材料有哪些？

常用的模具鋼材料有以下這些：

1、沖裁模具鋼

沖裁模具鋼主要用于各種板料的沖切成型，其刃口在工作過(guò)程中受到強(qiáng)烈的磨擦和沖擊這種模具鋼具有較高的耐磨性、沖擊韌性以及耐疲勞斷裂性能。

2、擠壓模具鋼

擠壓模具鋼主要用于變形成型，工作時(shí)沖頭承受巨大的壓力，凹模則承受巨大的張力;由于金屬在型腔中劇烈流動(dòng)，使沖頭和凹模工作面受到強(qiáng)烈地摩擦，并使模具表面溫度上升200——300℃，這種模具鋼具有較高的變形抗力、耐磨性及斷裂抗力，此外還應(yīng)具有高的回火穩(wěn)定性。

3、拉伸模具鋼

拉伸模具鋼主要用于具有一定塑性板料的拉深成型，工作應(yīng)力不大，但凹模入口處承受強(qiáng)烈摩擦，具有高的硬度及耐磨性，工作表面粗糙度較低。

4、彎曲模具鋼

彎曲模具鋼主要用于具有一定塑性金屬材料的彎曲成型，作用于模具的負(fù)荷不很大，但有一定摩擦，具有高的耐磨性和斷裂能力。

5、塑料模具鋼

塑料模具鋼分為熱固性塑料壓模和熱塑性塑料注射模：

熱固性塑料壓模主要用于具有一定塑性金屬材料的彎曲成型，作用于模具的負(fù)荷不很大，但有一定摩擦，具有高的耐磨性和斷裂能力。

熱塑性塑料注射模受熱、受壓及摩擦不太嚴(yán)重，部分塑料制品含有氯及氟，在壓制時(shí)放出腐蝕性氣體，侵蝕型腔表面，具有較高的抗蝕性及一定的耐磨性和強(qiáng)韌性。

模具鋼的性能要求

1. 強(qiáng)度性能

（1）硬度硬度是模具鋼的主要技術(shù)指標(biāo)，模具在高應(yīng)力的作用下欲保持其形狀尺寸不變，必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右，熱作模具鋼根據(jù)其工作條件，一般要求保持在HRC40~55范圍。對(duì)于同一鋼種而言，在一定的硬度值范圍內(nèi)，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間，其塑性變形抗力可能有明顯的差別。

（2）紅硬性 在高溫狀態(tài)下工作的熱作模具，要求保持其組織和性能的穩(wěn)定，從而保持足夠高的硬度，這種性能稱為紅硬性。碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180~250℃的溫度范圍內(nèi)保持這種性能，鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600℃的溫度范圍內(nèi)保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理工藝。

（3）抗壓屈服強(qiáng)度和抗壓彎曲強(qiáng)度 模具在使用過(guò)程中經(jīng)常受到強(qiáng)度較高的壓力和彎曲的作用，因此要求模具材料應(yīng)具有一定的抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。在很多情況下，進(jìn)行抗壓試驗(yàn)和抗彎試驗(yàn)的條件接近于模具的實(shí)際工作條件（例如，所測(cè)得的模具鋼的抗壓屈服強(qiáng)度與沖頭工作時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的變形抗力較為吻合）?？箯澰囼?yàn)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)變量的絕對(duì)值大，能較靈敏地反映出不同鋼種之間以及在不同熱處理和組織狀態(tài)下變形抗力的差別。

2. 韌性

在工作過(guò)程中，模具承受著沖擊載荷，為了減少在使用過(guò)程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具鋼具有一定的韌性。

模具鋼的化學(xué)成分，晶粒度，純凈度，碳化物和夾雜物等的數(shù)量、形貌、尺寸大小及分布情況，以及模具鋼的熱處理制度和熱處理后得到的金相組織等因素都對(duì)鋼的韌性帶來(lái)很大的影響。特別是鋼的純凈度和熱加工變形情況對(duì)于其橫向韌性的影響更為明顯。鋼的韌性、強(qiáng)度和耐磨性往往是相互矛盾的。因此，要合理地選擇鋼的化學(xué)成分并且采用合理的精煉、熱加工和熱處理工藝，以使模具材料的耐磨性、強(qiáng)度和韌性達(dá)到最佳的配合。

沖擊韌性系表特征材料在一次沖擊過(guò)程中試樣在整個(gè)斷裂過(guò)程中吸收的總能量。但是很多工具是在不同工作條件下疲勞斷裂的，因此，常規(guī)的沖擊韌性不能全面地反映模具鋼的斷裂性能。小能量多次沖擊斷裂功或多次斷裂壽命和疲勞壽命等試驗(yàn)技術(shù)正在被采用。

3. 耐磨性

決定模具使用壽命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。模具在工作中承受相當(dāng)大的壓應(yīng)力和摩擦力，要求模具能夠在強(qiáng)烈摩擦下仍保持其尺寸精度。模具的磨損主要是機(jī)械磨損、氧化磨損和熔融磨損三種類型。為了改善模具鋼的耐磨性，就要既保持模具鋼具有高的硬度，又要保證鋼中碳化物或其他硬化相的組成、形貌和分布比較合理。對(duì)于重載、高速磨損條件下服役的模具，要求模具鋼表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜，保持潤(rùn)滑作用，減少模具和工件之間產(chǎn)生粘咬、焊合等熔融磨損，又能減少模具表面進(jìn)行氧化造成氧化磨損。所以模具的工作條件對(duì)鋼的磨損有較大的影響。

耐磨性可用模擬的試驗(yàn)方法，測(cè)出相對(duì)的耐磨指數(shù)，作為表征不同化學(xué)成分及組織狀態(tài)下的耐磨性水平的參數(shù)。以呈現(xiàn)規(guī)定毛刺高度前的壽命，反映各種鋼種的耐磨水平；試驗(yàn)是以Cr12MoV鋼為基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比。

4. 抗熱疲勞能力

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(píng)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(duì)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，必須在裂紋尖端具有足夠高的應(yīng)力強(qiáng)度因子，也就是必須有較大的裂紋長(zhǎng)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。

也就是說(shuō)，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(kuò)展速率和斷裂韌性，可以決定當(dāng)裂紋萌生后發(fā)生亞臨界擴(kuò)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(kuò)展速率和高的斷裂韌性值。

抗熱疲勞性能的指標(biāo)可以用萌生熱疲勞裂紋的熱循環(huán)數(shù)，也可以用經(jīng)過(guò)一定的熱循環(huán)后所出現(xiàn)的疲勞裂紋的條數(shù)及平均的深度或長(zhǎng)度來(lái)衡量。

5. 咬合抗力

咬合抗力實(shí)際就是發(fā)生“冷焊”時(shí)的抵抗力。該性能對(duì)于模具材料較為重要。試驗(yàn)時(shí)通常在干摩擦條件下，把被試驗(yàn)的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料（如奧氏體鋼）進(jìn)行恒速對(duì)偶摩擦運(yùn)動(dòng)，以一定的速度逐漸增大載荷，此時(shí)，轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)增大，該載荷稱為“咬合臨界載荷”，臨界載荷愈高，標(biāo)志著咬合抗力愈強(qiáng)。

模具的力學(xué)性能要求

模具的力學(xué)性能要求

模具除其本身外，還需要模座、模架、模芯導(dǎo)致制件頂出裝置等，這些部件一般都制成通用型。下面，我為大家分享模具的力學(xué)性能要求，希望對(duì)大家有所幫助!

硬度

硬度表征了鋼對(duì)變形和接觸應(yīng)力的抗力。測(cè)硬度的試樣易于制備，車間、試驗(yàn)室一般都配備有硬度計(jì)，因此，硬度是很容易測(cè)定的一種性能，而且硬度與強(qiáng)度也有一定關(guān)系，可通過(guò)硬度強(qiáng)度換算關(guān)系得到材料硬度值。按硬度范圍劃定的模具類別，如高硬度(52～60HRC)，一般用于冷作模具，中等硬度(40～52HRC)，一般用于熱作模具。

鋼的硬度與成分和組織均有密切關(guān)系，通過(guò)熱處理，可以獲得很寬的硬度變化范圍。如新型模具鋼012Al和CG-2可分別采用低溫回火處理后硬度為60～62HRC，采用高溫回火處理后硬度為50～52HRC，因此可用來(lái)制作硬度要求不同的冷、熱作模具。因而這類模具鋼可稱為冷作、熱作兼用型模具鋼。

模具鋼中除馬氏體基體外，還存在更高硬度的其他相，如碳化物、金屬間化合物等。表l為常見碳化物及合金相的硬度值。

模具鋼的硬度主要取決于馬氏體中溶解的碳量(或含氮量)，馬氏體中的含碳量取決于奧氏體化溫度和時(shí)間。當(dāng)溫度和時(shí)間增加時(shí)，馬氏體中的含碳量增多馬氏體硬度會(huì)增加，但淬火加熱溫度過(guò)高會(huì)使奧氏體晶粒增大，淬火后殘留奧氏體量增多，又會(huì)導(dǎo)致硬度下降。因此，為選擇最佳淬火溫度，通常要先作出該鋼的淬火溫度—晶粒度—硬度關(guān)系曲線。

馬氏體中的含碳量在一定程度上與鋼的合金化程度有關(guān)，尤其當(dāng)回火時(shí)表現(xiàn)更明顯。隨回火溫度的增高，馬氏體中的含碳量在減少，但當(dāng)鋼中合金含量越高時(shí)，由于獼散的合金碳化物折出及殘留奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，所發(fā)生的二次硬化效應(yīng)越明顯，硬化峰值越高。

常用硬度測(cè)量方法有以下幾種：

1.洛氏硬度(HR) 是最常用的一種硬度測(cè)量法，測(cè)量簡(jiǎn)便、迅速，數(shù)值可以從表盤上直接選出。洛氏硬度常用三種刻度，即HRC、HRA、HRB。

2.布氏硬度(HB) 用淬火鋼球作硬度頭，加上一定試驗(yàn)力壓人工件表面，試驗(yàn)力卸掉以后測(cè)量壓痕直徑大小，再查表或計(jì)算，使得出相應(yīng)的布氏硬度值HB。

布氏硬度測(cè)試主要用于退火、正火、調(diào)質(zhì)等模具鋼的硬度測(cè)定。

3.維氏硬度(HV) 采用的壓頭是具有正方形底面的金剛石角錐體，錐體相對(duì)兩面間的夾角為136，硬度值等于試驗(yàn)力F與壓痕表面積之比值。

此法可以測(cè)試任何金屬材料的硬度，但最常用于測(cè)定顯微硬度，即金屬內(nèi)部不同組織的硬度。

三種硬度大致有如下的關(guān)系：HRC≈1/10HB，HV≈HB(當(dāng)400HBS時(shí))

常規(guī)力學(xué)性能

模具材料的性能是由模具材料的成分和熱處理后的組織所決定的。模具鋼的基本組織是由馬氏體基體以及在基體上分布著的碳化物和金屬間化合物等構(gòu)成。

模具鋼的性能應(yīng)該滿足某種模具完成額定工作量所具備的性能，但因各類模具使用條件及所完成的額定工作量指標(biāo)均不相同，故對(duì)模具性能要求也不同。又因?yàn)椴煌摰幕瘜W(xué)成分和組織對(duì)各種性能的影響不同，即使同一牌號(hào)的鋼也不可能同時(shí)獲得各種性能的最佳值，一般某些性能的改善會(huì)損失其他的性能。因而，模具工作者常根據(jù)模具工作條件及工作定額要求選用模具鋼及最佳處理工藝，使之達(dá)到主要性能最優(yōu)，而其他性能損失最小的目的。

對(duì)各類模具鋼提出的性能要求主要包括：硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性等。

強(qiáng)度

強(qiáng)度即鋼材在服役過(guò)程中，抵抗變形和斷裂的能力。對(duì)于模具來(lái)說(shuō)則是整個(gè)型面或各個(gè)部位在服役過(guò)程中抵抗拉伸力、壓縮力、彎曲力、扭轉(zhuǎn)力或綜合力的能力。

衡量鋼材強(qiáng)度常用的方法是進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。拉伸試驗(yàn)是在拉伸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的，試棒需按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)制備，拉伸過(guò)程中在記錄紙上繪出拉伸力F與伸長(zhǎng)量L之間的關(guān)系圖，即所謂的拉伸曲線圖，分析拉伸曲線圖就可以得出金屬的強(qiáng)度指標(biāo)。對(duì)于在壓縮條件下工作的模具，還經(jīng)常給出抗壓強(qiáng)度。

對(duì)于模具鋼，特別是含碳量高的冷作模具鋼，因塑性很差，一般不用抗拉強(qiáng)度而是以抗彎強(qiáng)度作為實(shí)用指標(biāo)?？箯澰囼?yàn)甚至對(duì)極脆的材料也能反映出一定的塑性。而且，彎曲試驗(yàn)產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)與許多模具工作表面產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)極相似，能比較精確地反映出材料的成分及組織因素對(duì)性能的影響。

在拉伸曲線圖上有一個(gè)特殊點(diǎn)，當(dāng)拉力到達(dá)這一點(diǎn)時(shí)，試棒在拉力不增加或有所下降情況下發(fā)生明顯伸長(zhǎng)變形，這種現(xiàn)象稱為屈服。這時(shí)的應(yīng)力稱為這種材料的屈服點(diǎn)。而當(dāng)外力去除后不能恢復(fù)原狀的變形，這部分變形被保留下來(lái)，成為永久變形，稱為塑性變形。屈服點(diǎn)是衡量模具鋼塑性變形抗力的指標(biāo)，也是最常用的強(qiáng)度指標(biāo)。對(duì)模具材料要求具有高的屈服強(qiáng)度，如果模具產(chǎn)生了塑性變形，那么模具加工出來(lái)的零件尺寸和形狀就會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生廢品，模具也就失效了。

塑性

淬硬的模具鋼塑性較差，尤其是冷變形模具鋼，在很小的塑性變形時(shí)即發(fā)生脆斷。衡量模具鋼塑性好壞，通常采用斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率兩個(gè)指標(biāo)表示。

斷后伸長(zhǎng)率是指拉伸試樣拉斷以后長(zhǎng)度增加的相對(duì)百分?jǐn)?shù)，以表示。斷后伸長(zhǎng)率數(shù)值越大，表明鋼材塑性越好。熱模鋼的塑性明顯高于冷模鋼。

斷面收縮率是指拉伸試棒經(jīng)拉伸變形和拉斷以后，斷裂部分截面的縮小量與原始截面之比，以表示。塑性材料拉斷以后有明顯的縮頸，所以值較大。而脆性材料拉斷后，截面幾乎沒有縮小，即沒有縮頸產(chǎn)生，值很小，說(shuō)明塑性很差。

韌性

韌性是模具鋼的一種重要性能指標(biāo)，韌性決定了材料在沖擊試驗(yàn)力作用下對(duì)破裂的抗斷能力。材料的韌性越高，脆斷的危險(xiǎn)性越小，熱疲勞強(qiáng)度也越高。對(duì)于衡量模具脆斷傾向，沖擊韌度試驗(yàn)具有重要意義。

沖擊韌度是指沖擊試樣缺口處截面積上的沖擊吸收功，而沖擊吸收功是指規(guī)定形狀和尺寸的試樣在沖擊試驗(yàn)力一次作用下折斷時(shí)所吸收的功。沖擊試驗(yàn)有夏比U形缺口沖擊試驗(yàn)(試樣開成U形缺口)、夏比V形缺口沖擊試驗(yàn)(試樣開成V形缺口)以及艾式?jīng)_擊試驗(yàn)。

影響沖擊韌度的因素很多。不同材質(zhì)的模具鋼沖擊韌度相差很大，即使同一種材料，因組織狀態(tài)不同、晶粒大小不同、內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)不同沖擊韌度也不相同。通常是晶粒越粗大，碳化物偏析越嚴(yán)重(帶狀、網(wǎng)狀等)，馬氏體組織越粗大等都會(huì)促使鋼材變脆。溫度不同，沖擊韌度也不相同。一般情況是溫度越高沖擊韌度值越高，而有的鋼常溫下韌性很好，當(dāng)溫度下降到零下20～40℃時(shí)會(huì)變成脆性鋼。

為了提高鋼的韌性，必須采取合理的鍛造及熱處理工藝。鍛造時(shí)應(yīng)使碳化物盡量打碎，并減少或消除碳化物偏析，熱處理淬火時(shí)防止晶粒過(guò)于長(zhǎng)大，冷卻速度不要過(guò)高，以防內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生。模具使用前或使用過(guò)程中應(yīng)采取一些措施減少內(nèi)應(yīng)力。

特殊性能要求

由于模具種類繁多，工作條件差別很大，因此模具的常規(guī)性能及相互配合要求也各不相同，而且某種模具實(shí)際性能與試樣在特定條件下測(cè)得的數(shù)據(jù)也不一致。所以，除測(cè)定材料的常規(guī)性能外，還必須根據(jù)所模擬的實(shí)際工況條件，對(duì)模具使用特性進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)模具的特殊性能提出要求，建立起正確評(píng)價(jià)模具性能的體系。

對(duì)熱作模具必須測(cè)試在高溫條件下的硬度、強(qiáng)度和沖擊韌度。因?yàn)闊嶙髂＞呤窃谀骋惶囟囟认路?，在室溫下測(cè)定的性能數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度升高時(shí)要發(fā)生變化。性能變化趨勢(shì)和速率相差也很大，如A種材料在室溫下硬度雖比材料B高，但隨溫度上升，硬度下降顯著，到達(dá)—定溫度后，硬度值反而會(huì)低于材料B。那么，當(dāng)在較高溫度工作條件下要求耐磨性高時(shí)，就不能選用A種材料，而需選用室溫下硬度值雖較低但隨溫度上升，硬度下降緩慢的材料B。

對(duì)熱作模具除要求室主高溫條件下的硬度、強(qiáng)度、韌性外，還要求具有某些特殊性能。

熱穩(wěn)定性

熱穩(wěn)定性表征鋼在受熱過(guò)程中保持金相組織和性能的穩(wěn)定能力。通常，鋼的熱穩(wěn)定性用回火保溫4h，硬度降到45HRC時(shí)的'最高加熱溫度表示。這種方法與材料的原始硬度有關(guān)，有資料將達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度級(jí)別的鋼加熱，保溫2h，使硬度降到一般熱鍛模失效硬度35HRC的最高加熱溫度定為該鋼穩(wěn)定性指標(biāo)。對(duì)于因耐熱性不足而堆積塌陷失效的熱作模具，可以根據(jù)熱穩(wěn)定性預(yù)測(cè)模具的壽命水平。

回火穩(wěn)定性

回火穩(wěn)定性指隨回火溫度升高，材料的強(qiáng)度和硬度下降快慢的程度，也稱回火抗力或抗回火軟化能力。通常以鋼的回火溫度-硬度曲線來(lái)表示，硬度下降慢則表示回火穩(wěn)定性高或回火抗力大。回火穩(wěn)定性也是與回火時(shí)組織變化相聯(lián)系的，它與鋼的熱穩(wěn)定性共同表征鋼在高溫下的組織穩(wěn)定性程度，表征模具在高溫下的變形抗力。

斷裂抗力

除常規(guī)力學(xué)性能如沖擊韌度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等一次性斷裂抗力指標(biāo)外，小能量多次沖擊斷裂抗力更切合冷作模具實(shí)際使用狀態(tài)性能。作為模具材料性能指標(biāo)還包括抗壓疲勞強(qiáng)度、接觸疲勞強(qiáng)度等。這種疲勞斷裂抗力指標(biāo)是由在一定循環(huán)應(yīng)力下測(cè)得的斷裂循環(huán)次數(shù)，或在一定循環(huán)次數(shù)下導(dǎo)致斷裂的載荷來(lái)表征的。關(guān)于是否把斷裂韌度作為冷作模具材料的一項(xiàng)重要處能指標(biāo)，尚待研究和探討。

抗咬合能力及抗軟化能力

抗咬合及抗軟化能力分別表征了模具對(duì)發(fā)生“冷焊”及承載時(shí)因溫度升高對(duì)硬度、耐磨性助抵抗能力。

熱疲勞抗力及斷裂韌度

熱疲勞抗力表征了材料熱疲勞裂紋萌生前的工作壽命和萌生后的擴(kuò)展速率。熱疲勞通常以20℃—750℃條件下反復(fù)加熱冷卻時(shí)所發(fā)生裂紋的循環(huán)次數(shù)或當(dāng)循環(huán)一定次數(shù)后測(cè)定裂紋長(zhǎng)度來(lái)確定。熱疲勞抗力高的材料不易發(fā)生熱疲勞裂紋，或當(dāng)裂紋萌生后，擴(kuò)展量小、擴(kuò)展緩慢。斷裂韌度則表征了裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展抗力，斷裂韌度高，則裂紋不易發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展。

高溫磨損與抗氧化性能

高溫磨損是熱作模具主要失效形式之一，正常情況下，絕大多數(shù)錘鍛模及壓力機(jī)模具都因磨損而失效?？篃崮p是對(duì)熱作模具的使用性能的要求，是多種高溫力學(xué)性能的綜合體現(xiàn)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)已有單位在自制的熱磨損機(jī)上進(jìn)行模具熱磨損試驗(yàn)，收到較理想的試驗(yàn)效果。

實(shí)際使用表明，模具材料抗氧化性能的優(yōu)劣，對(duì)模具使用壽命影響很大。因氧化會(huì)加劇模具工作過(guò)程中的磨損，導(dǎo)致模具型腔尺寸超差而報(bào)廢。氧化還會(huì)使模具表面產(chǎn)生腐蝕溝，成為熱疲勞裂紋起源.加劇模具熱疲勞裂紋的萌生與擴(kuò)展。因此，要求模具具備一定的抗氧化性能。

對(duì)冷作模具鋼除常規(guī)力學(xué)性能外，還常要求具有下列性能：

耐磨性能，斷裂抗力，抗咬合計(jì)抗氧化能力。

耐磨損性能

冷作模具服役時(shí)，被成形的坯料會(huì)沿著模具表面既滑動(dòng)又流動(dòng)，在模具與坯料間產(chǎn)生很大摩擦力。這種摩擦力使模具表面受到切應(yīng)力作用，在其表面劃刻出凹凸痕跡，這些痕跡與坯料不平整表面相咬合，逐漸在模具表面造成機(jī)械破損即磨損。冷作模具，特別是正常失效的冷作模具，多數(shù)因磨損而報(bào)廢。因此，對(duì)冷作模具最基本的要求之一就是耐磨性。一般條件下材料硬度越高，耐磨性越好。但耐磨性與在軟基體上存在的硬質(zhì)點(diǎn)的形狀、分布也有很大關(guān)系。

冷作模具的磨損包括磨料磨損、粘著磨損、腐蝕磨損與疲勞磨損。

模具制造心得

它有著生產(chǎn)成本低廉、產(chǎn)品一致性較好的優(yōu)勢(shì),而且應(yīng)用范圍很大,從簡(jiǎn)單的碗盤等日常用品到復(fù)雜的雕塑等造型的創(chuàng)作和生產(chǎn)都離不開模具成型。它是陶瓷藝術(shù)工作者、陶瓷藝術(shù)愛好者所要著重掌握和了解的技能。我們這次的學(xué)習(xí)包括石膏漿的調(diào)制、同心圓造型、異型造型的車削翻模。了解石膏的材料特性，掌握使用方法步驟。并懂得陶瓷模種制作和翻制的方法步驟。

首先我們繪制好我們自己所想要的同心圓造型及異型造型。然后將圖紙擴(kuò)印，根據(jù)圖紙來(lái)進(jìn)行制作。

然后是制作模種了，利用準(zhǔn)備好的工具在車模機(jī)上做出我們?cè)趫D紙上所畫出的同心圓瓶子的形狀，大小。然后根據(jù)中線進(jìn)行手工削制，最后，用耐水砂紙打磨平滑。

制作石膏模型首先要調(diào)制石膏料。石膏料的調(diào)制方法簡(jiǎn)單，首先準(zhǔn)備好盆和石膏粉，然后在盆中先加入適量的水，再慢慢把石膏粉沿盆邊撒入水中，一定要按照順序先加水再加石膏。由于石膏料干固時(shí)間較短，而且要看天氣而定。

然后到掉浮在石灰上面的一層水后,用手在里面均勻的攪拌，直到石膏粉冒出水面不再自然吸水沉陷，稍等片刻，就繼續(xù)攪拌，要快速有力、用力均勻，成糊狀即可。覺得差不多以后，就要等上6分種左右。接下來(lái)就可以將石膏漿倒到事先已經(jīng)用模板擋好的模型上

,需要等上一會(huì)兒，覺得石膏干濕適中后，就可以通過(guò)各種工具在上面進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮?。大約幾分鐘后拆去模板，迅速用刮刀或鏟刀修出模型的大體形狀；修表時(shí)應(yīng)先從整體入手，再進(jìn)行局部的精雕細(xì)刻，修大形時(shí)速度要快、要趕在石膏完全因化之前，否則石膏完全固化后鏟削會(huì)很吃力。

其次是修形。修形是最關(guān)鍵的一步，不僅要有技巧，好要有耐心。先用小刀把初型進(jìn)一步削修準(zhǔn)確，接著用短鋸條刮削，再用鋸條北面進(jìn)行刮削，這樣模型將進(jìn)一步接近實(shí)物造型；對(duì)于一些有變化的小曲面來(lái)說(shuō)，還需要把鋸條磨成小曲面的形狀進(jìn)行刮削；最后用砂紙蘸水打磨。精修過(guò)程要由粗到細(xì)、由整體到局部再到整體，要不時(shí)地從各個(gè)角度和各個(gè)面去比較、去審視、去測(cè)量，這樣模型的整體感才強(qiáng)。如果模型表面有缺陷或邊角崩缺則需要修補(bǔ)，首先要濕潤(rùn)需要修補(bǔ)處，然后用石膏漿填平，等干燥后打磨平整。

在做異形翻模時(shí)，我們用泥墊底，并圍好造型。模具邊上開牙口。在石膏模種上均勻涂抹脫模劑，然后用模板圍出模具的外緣。在有縫隙的地方用泥巴塞好。然后再把石膏漿倒進(jìn)里面，要稍高出異性一些體積。等石膏差不多發(fā)熱干了再拆除模板。再用同種方法翻另外一塊。等模具翻制完成后，等石膏發(fā)熱反應(yīng)冷卻了，就可以開模取出模種，如果不容易打開的話，可以用水沖泡然后輕輕搖動(dòng)的方法打開。

以上便是我對(duì)這次模具制作過(guò)程的了解。

模型制作課程已經(jīng)結(jié)束了，但是這其中經(jīng)歷的東西，學(xué)到的知識(shí)會(huì)陪伴著我們，讓我們更好的解決以后面臨的問題。

我自認(rèn)為在修造型的基礎(chǔ)還不夠，對(duì)翻模的操作也不夠熟練但我會(huì)更加努力爭(zhēng)取早日彌補(bǔ)自己的不足！

最后謝謝老師多日來(lái)的教導(dǎo)！

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熱作模具鋼的抗壓強(qiáng)度的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容。