模具沖頭耐熱鋼材質(zhì)有哪些(沖壓模沖頭一般用什么材料)
今天給各位分享模具沖頭耐熱鋼材質(zhì)有哪些的知識,其中也會對沖壓模沖頭一般用什么材料進(jìn)行解釋,現(xiàn)在開始吧!
紅沖模具應(yīng)該用什么耐高溫的材料好點(diǎn)?
制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鋅基合金、低熔點(diǎn)合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,常用的模具工作部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳 高鉻或中 鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 等等。
1.碳素工具鋼 在模具中應(yīng)用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優(yōu)點(diǎn)為加工性能好,價格便宜。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大,承載能力較低。
2. 低合金工具鋼 低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比,減少了淬火變形和開裂傾向,提高了鋼的淬透性,耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。
3. 高碳高鉻工具鋼 常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代號D2),它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性,熱處理變形很小,為高耐磨微變形模具鋼,承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴(yán)重 ,必須進(jìn)行反復(fù)鐓拔 (軸向鐓、徑向拔)改鍛,以降低碳化物的不均勻性,提高使用性能。
4. 高碳中鉻工具鋼 用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它們的含鉻量較低, 共晶碳化物少,碳化物分布均勻,熱處理變形小,具有良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。與碳化物偏析相對較嚴(yán)重的高碳高鉻鋼相比,性能有所改善。
5. 高速鋼 高速鋼具有模具鋼中最高的硬度、耐磨性和抗壓強(qiáng)度,承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V(代號8-4-1)和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2(代號6-5-4-2,美國牌號為M2)以及為提高韌性開發(fā)的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V(代號6W6或稱低碳M2)。高速鋼也需要改 鍛 ,以改善其碳化物分布 。
6. 基體鋼 在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素,適當(dāng)增減含碳量,以改善鋼的性能。這樣的鋼種統(tǒng)稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點(diǎn),具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強(qiáng)度和韌性均優(yōu)于高速鋼,為高強(qiáng) 韌性冷作模具鋼 ,材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb(代號65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代號LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代號012AL)等。
7. 硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼,但抗彎強(qiáng)度和韌性差。用作模具的硬質(zhì)合金是鎢鈷類 ,對沖擊性小而耐磨性要求高的模具,可選用含鈷量較低 的硬質(zhì)合金。對沖擊性大的模具,可選用 含鈷量較高 的硬質(zhì)合金。
鋼結(jié)硬質(zhì)合金 是以鐵粉加入少量的合金元素粉末(如鉻、 鉬 、鎢、釩等)做粘合劑,以碳化鈦或碳化鎢為硬質(zhì)相,用粉末冶金方法燒結(jié)而成。鋼結(jié)硬質(zhì)合金 的基體是鋼,克服了硬質(zhì)合金韌性較差、加工困難的缺點(diǎn),可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金含有大量的碳化物,雖然硬度和耐磨性低于硬質(zhì)合金,但仍高于其它鋼種,經(jīng)淬火、回火后硬度可達(dá) 68 ~ 73HRC。
沖壓模具材料的選用及熱處理要求
選用沖裁模具材料應(yīng)考慮工件生產(chǎn)的批量,若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料;還應(yīng)考慮被沖工件的材質(zhì),不同材質(zhì)適用的模具材料亦有所不同。對于沖裁模具,耐磨性是決定模具壽命的重要因素,鋼材的耐磨性取決于碳化物等硬質(zhì)點(diǎn)相的狀況和基體的硬度,兩者的硬度越高,碳化物的數(shù)量越多,則耐磨性越好。
常用沖壓模具鋼材耐磨性 的劣優(yōu)依次 為碳素工具鋼 — 合金工具鋼 — 基體鋼 — 高碳高鉻鋼 — 高速鋼 — 鋼結(jié) 硬質(zhì)合金 — 硬質(zhì)合金。
此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對模具材料選擇的影響。
1.傳統(tǒng)模具用鋼 長期以來,國內(nèi)薄板沖裁模用鋼為 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。
其中 T10A 為碳素工具鋼,有一定強(qiáng)度和韌性。但耐磨性不高,淬火容易變形及開裂,淬透性差,只適用于工件形狀簡單、尺寸小、數(shù)量少的沖裁模具
。
T10A 碳素工具鋼的熱處理工藝為: 760~810 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 59~62HRC 。
CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金鋼種,淬火操作簡便,淬透性優(yōu)于碳素工具鋼,變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低,應(yīng)用于中等批量、工件形狀較復(fù)雜的沖裁模具。 CrWMn 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ,回火溫度 200 ℃,硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ,回火溫度 150~200 ℃,空冷,硬度 60~62HRC 。注意 回火溫度在 200~300 ℃范圍有回火脆性和顯著體積膨脹,應(yīng)予避開。
Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼,耐磨性較高,淬火時變形很小,淬透性好,可用于大批量生產(chǎn)的模具,如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性,易產(chǎn)生碳化物偏析,沖裁時容易出現(xiàn)崩 刃 或斷裂。其中, Cr12 含碳量較高,碳化物分布不均比 Cr12MoV 嚴(yán)重,脆性更大一些。
Cr12 型鋼的熱處理工藝選擇取決于模具的使用要求,當(dāng)模具要求比較小的變形和一定韌性時,可采用低溫淬火、回火( Cr12 為 950~980 ℃淬火, 150~200 ℃回火; Cr12MoV 為 1020~1050 ℃淬火, 180~200 ℃回火 )。若要提高模具的使用溫度,改善其淬透性和紅硬性,可采用高溫淬火、回火 ( Cr12 為 1000~1100 ℃淬火, 480~500 ℃回火; Cr12MoV 為 1110~1140 ℃淬火, 500~520 ℃回火 )。高鉻鋼在 275~375 ℃區(qū)域有回火脆性,應(yīng)予避免。
2.常用模具新鋼種
為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)模具鋼種性能的不足,國內(nèi)開發(fā)或引進(jìn)了以下性能較好的沖壓模具用鋼:
( 1 ) Cr12Mo1V1 (代號 D2 )鋼 為仿美國 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中的 D2 鋼引進(jìn) 的鋼種,屬 Cr12 型鋼。由于 D2 鋼中 Mo 、 V 含量增加,細(xì)化了晶粒,改善了碳化物的分布狀況,因此 D2 鋼的強(qiáng)韌性(沖擊韌度、抗彎強(qiáng)度、撓度)比 Cr12MoV 鋼有所提高,耐磨性和抗回火穩(wěn)定性也比 Cr12MoV 更高??捎蒙罾涮幚恚岣哂捕炔⒏纳瞥叽绶€(wěn)定性。用 D2 鋼制作的沖裁模具壽命要高于 Cr12MoV 鋼模具。 D2 鋼的鍛造性能和熱塑成形性比 Cr12MoV 鋼略差,機(jī)械加工性能和熱處理工藝與 Cr12 型鋼相似。
沖頭有哪些材質(zhì)的?
模具沖頭一般采用高速鋼和鎢鋼等作為材質(zhì),有高速鋼沖頭和鎢鋼沖頭等,而高速鋼是最常用的材質(zhì),常用的有CR12、CR12MOV、asp23、skd11、skd51、skd61等等,鎢鋼材質(zhì)一般用在要求較高的沖剪模具上。
相關(guān)知識
關(guān)于沖壓加工方式的相關(guān)知識:沖頭是配合著沖頭桿,沖頭螺母,沖母一起使用的。一般用于鐵塔廠沖孔用途。國內(nèi)的專業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)沖頭的精度均可以達(dá)到0.002mm,居于國際領(lǐng)先水平。
沖壓模具在冷沖壓加工中,將材料加工成零件。沖壓是在室溫下,利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需零件的一種壓力加工方法,在工業(yè)生產(chǎn)中比較常見。
沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的工藝裝備,是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等,與模具設(shè)計和模具配件的精密度質(zhì)量等有著直接的關(guān)系。
熱沖模用什么模具鋼
熱沖模用HMAX系列模具鋼
材料名稱 材料牌號 特性 用途 可用硬度值
HMAX系列熱作模具鋼 HMAX-D HMAX-D是高耐熱中韌性模具鋼,提高了斷裂韌性和熱疲勞抗力。工作溫度達(dá)700℃以上,是一種空冷硬化型的熱作模具鋼,具有高溫韌性及熱穩(wěn)定性高,冷熱疲勞抗力和熱磨損性能好等優(yōu)點(diǎn)。 HMAX-D適用于制作受熱溫度較高,使用條件苛刻的熱作模具,如黑色及有色金屬材料的熱擠壓模,熱精鍛模等。鋼使用壽命比3Cr2W8V鋼有顯著提高。 HRC48~50
HMAX-R HMAX-R是新型高耐熱中韌性模具鋼熱作模具鋼,使用壽命比3Cr2W8V鋼高標(biāo)準(zhǔn)2-6倍,適于制造溫度較高,與工件接觸時間長,易引起熱變形塌陷或熱磨損失效的模具。良好的熱強(qiáng)性、紅硬性和耐磨性 2.耐熱沖擊及抗冷熱疲勞性能均佳 3.切削加工性能好、淬火溫度范圍寬、淬透性好。 HMAX-R鋼軸承內(nèi)圈成形沖頭、)軸承內(nèi)圈切底沖頭、)軸承內(nèi)圈成形凹模、軸承外圈成形凹模、鋼球熱鐓模、汽車氣門熱鍛模、汽車彈簧芯棒、汽車起動電機(jī)驅(qū)動齒輪高速鍛模、螺母熱鍛模、柱塞熱壓沖頭、紫銅熱擠壓模、自行車曲柄滾鍛模、縫紉機(jī)擺梭頭等。 HRC50~55
HMAX-3 HMAX-3鋼是中耐熱高韌性具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性,較高熱強(qiáng)性、耐磨性、回火穩(wěn)定性,抗冷熱疲勞性能、冷熱加工性能好,工作溫度700℃以上。該鋼通用性強(qiáng),適合于制作在高溫、高速、高負(fù)荷、急冷急熱條件下工作的模具,其性能優(yōu)于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V鋼,模具壽命比3Cr2W8V鋼提高標(biāo)準(zhǔn)2—3倍。 HMAX-3鋼適用于熱鍛成形凹模、連桿輥鍛模、軸承套圈毛坯熱擠壓凹模、高強(qiáng)鋼精鍛模、中小型機(jī)鍛模、高溫軋輥模具、鋁合金壓鑄模等模具上,都有良好的效果。 HRC48~50
HMAX-4 HMAX-4是針對銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切、熱軋輥模而研制的新型熱作模具用鋼,也是一種中碳超高強(qiáng)度和空冷硬化型耐高溫模具鋼,具有良好的熱強(qiáng)性、紅硬性和耐磨性。 由于HMAX-4模具鋼種的各項(xiàng)綜合性能良好,適用于制作受熱溫度較高,使用條件要求苛刻的銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切、熱軋輥模熱作模具。汽車變速箱同步器銅錐環(huán)壓鑄模、銅彎管接頭壓鑄模、1/2銅閘閥體壓鑄模、1銅閘閥體殼壓鑄模、銅管熱擠壓模、軸承套圈熱擠壓模、液鍛活塞模等模具比3CR2W8V名稱提高3-6倍。 HRC52~55
HMAX-5 "冷熱兩用基體鋼,基體純凈、 退火組織均勻、各個方向都具有優(yōu)良的韌性和延展性、 良好的耐磨性 、 良好的熱處理尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的淬透性、良好的抗回火軟化性能、良好的高溫強(qiáng)度、良好的抗熱疲勞性、 極佳的拋光性,兼具高硬度高耐磨性和高韌性。
" "HMAX-5鋼具有優(yōu)異的沖擊韌性、高耐磨性、高的使用硬度,適用于各種熱作(熱擠壓、壓鑄、復(fù)雜型腔熱鍛)模具,主要針對高韌性和高硬度兼?zhèn)涞臒釕B(tài)工況,也可以作為冷作模具材料(如重型沖裁、冷鍛等),還可用于高鏡面、高耐磨性、高韌性的復(fù)雜型腔塑膠模具。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 也適用于工況非??量痰臒崮6巍?熱沖壓模具、 冷作模具和工程用鋼, 例如: 高速熱鍛模具(精密齒輪、曲軸、連桿、氣門芯模具, 高負(fù)荷沖切模具、 搓絲模具等;也適用于耐磨性要求特高的增強(qiáng)型塑料和壓塑模具;高溫耐磨性要求很高的熱擠壓模具等。
HRC56~58
HMAX-6 "HMAX-6是高耐熱高韌性冷熱兼用基體模具鋼,硫含量極低(< 5ppm) , 基體純凈、 組織均勻, 無大塊共晶碳化物、 淬回火后有優(yōu)越的沖擊性能, 兼有高的高溫強(qiáng)度、 高韌性。
" "HMAX-6適用于熱鍛工藝中對耐磨性異常嚴(yán)苛( 如沖頭類) 的情況和耐高溫模具( 如氣門類) 。也適合應(yīng)用與熱鍛、熱沖、熱軋、頂鍛、軸向閉模軋制、熱彎等工況下的模具或工具。
" HRC58~60
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,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。
既耐高溫又耐磨的模具鋼有哪些?
1.瑞典8407(一勝百)
主要成份%:碳0.39 硅1.0 錳0.4 鉻5.2 鉬1.40 釩0.9 硫≤0.03 (高級優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC52-54(1020℃,油或氣冷)
退火: HB185左右
物理性能:有高的耐磨性, 高韌性,穩(wěn)定且優(yōu)良的加工性和拋旋光性,優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和抗熱疲勞性,優(yōu)良的淬透性,很小的熱處理尺寸變形.
2.日本SKD61(日立))
主要成份%:碳0.35-0.42 硅0.8-1.0 錳0.3-0.5 鉻4.8-5.5 鉬1.2-1.4 釩0.5-1.1 硫≤0.03 (高級優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC50-53(淬火1025-1075℃,油冷卻;回火550-600℃,空氣冷卻)
退火: HB230左右(800-850℃,爐冷)
物理性能: 具有良好的高溫強(qiáng)度、韌性于抗高溫疲勞性能,能承受溫度驟變,適宜在高溫下長期工作,具有優(yōu)良的切削性能和拋光性能。該鋼是一種在國際上廣泛應(yīng)用的空冷硬化熱作模具鋼。
3.瑞典S136(極佳鏡面鋼)(一勝百)
主要成份%:碳0.38 硅0.8 錳0.5 鉻13.6 鉬1.40 釩0.3 硫≤0.03 (高級優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC53-54(1025℃,油或氣冷)
退火: HB215左右
物理性能: 優(yōu)良的耐腐蝕性,最佳的拋光性,優(yōu)良的耐磨性,優(yōu)良的機(jī)械加工性,淬火時具有優(yōu)良的穩(wěn)定性.
很小的熱處理尺寸變形.
4.德國2083
主要成份%:碳0.38-0.42 硅≤1.0 錳≤1.0 鉻12.5-13.5 硫≤0.003 (高級優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC50-55(1025℃,油或氣冷)
退火: HB225左右
物理性能: 優(yōu)良的耐腐蝕性,好的拋光性,優(yōu)良的耐磨性,優(yōu)良的機(jī)械加工性,淬火時具有優(yōu)良的穩(wěn)定性.
很小的熱處理尺寸變形.
5.德國2344
主要成份%:碳0.38-0.42 硅0.8-1.2錳0.3-0.5 鉻4.8-5.5 鉬1.2-1.5 釩0.9-1.1硫≤0.005(高級優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.05,P≤0.05)
熱處理: HRC50-55(1030℃,油或氣冷)
退火: HB225左右
物理性能: 有良好的耐磨性, 高韌性,穩(wěn)定且優(yōu)良的加工性和拋旋光性,優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和抗熱疲勞性,優(yōu)良的淬透性,很小的熱處理尺寸變形.
6.日本SKD11(日立)
主要成份%:碳1.5 硅0.25錳0.45 鉻12.0 鉬1.0釩0.35磷硫≤0.03 (高級優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC61~(淬火1050℃,油或氣冷→回火200℃,空氣冷卻;退火800℃,爐冷).
物理性能:極高的耐磨性和韌性.
7.瑞典DF2(不變形耐磨油綱)(一勝百)
主要成份%:碳0.9 硅1.0 錳1.1 鉻0.6 鉬1.4 鎢0.6 釩0.1磷硫≤0.03 (高級優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC60~62(1050℃,油或氣冷).退火到HB190
物理性能:極高的耐磨性和韌性.
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