高溫模具材質(zhì)選擇(高溫模具材質(zhì)選擇要求)
本篇文章給大家談?wù)劯邷啬>卟馁|(zhì)選擇,以及高溫模具材質(zhì)選擇要求對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。
高溫模具鋼的分類
模具鋼按用途一般可分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料成型用模具鋼三大類:
冷作模具
冷作模具鋼主要用于制造對(duì)冷狀態(tài)下的工件進(jìn)行壓制成型的模具。如:冷沖裁模具、冷沖壓模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓制模具和粉末壓制模具等。冷作模具鋼的范圍很廣,.從各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。冷作模具鋼具是真空脫氣精煉鋼,內(nèi)質(zhì)純凈,機(jī)械加工性良好,切削明顯提高,淬透性良好,空冷淬硬不易出現(xiàn)淬裂,耐磨性極為優(yōu)異,韌性良好,可用作不銹鋼及高硬度材料的沖裁模。
熱作模具
熱作模具鋼主要用于制造對(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。常用的熱作模具鋼有:中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼;對(duì)特殊要求的熱作模具鋼,有時(shí)采用高合金奧氏體耐熱模具鋼制造。
塑料模具
由于塑料的品種很多,對(duì)塑料制品的要求差別也很大,對(duì)制造塑料模具的材料也提出了各種不同的性 能要求。所以,不少工業(yè)發(fā)達(dá)的國家已經(jīng)形成了范圍很廣的塑料模具用鋼系列。包括碳素結(jié)構(gòu)鋼、滲碳型塑料模具鋼、預(yù)硬型塑料模具鋼、時(shí)效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時(shí)效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。
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(jià)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(hào)CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號(hào)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(hào)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(duì)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(hào)8-4-1)和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2(代號(hào)6-5-4-2,美國牌號(hào)為M2)以及為提高韌性開發(fā)的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V(代號(hào)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(hào)65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代號(hào)LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代號(hào)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)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(shí)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(shí),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(hào) 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。可用深冷處理,提高硬度并改善尺寸穩(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。
熱鍛模具用什么材料
HMAX系列熱作模具鋼HMAX-DHMAX-D是一種高耐熱中韌性模具鋼,提高了斷裂韌性和抗熱疲勞性能。工作溫度在700℃以上,是一種空冷淬硬的熱作模具鋼,具有高溫韌性和熱穩(wěn)定性高,耐冷熱疲勞性能和熱磨損性能好的優(yōu)點(diǎn)。HMAX-D適用于制造加熱溫度高、使用條件苛刻的熱作模具,如黑色金屬和有色金屬的熱擠壓模具和熱精鍛模具。鋼的使用壽命明顯比3Cr2W8V鋼長。HRC48~50
HMAX-RHMAX-R是一種新型熱作模具鋼,具有較高的耐熱性和中等的韌性。其使用壽命比3Cr2W8V鋼高2-6倍。適用于制造溫度高、與工件接觸時(shí)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)度、紅硬性和耐磨性。2.良好的抗熱震性和耐冷熱疲勞性。3.切削性能好,淬火溫度范圍寬,淬透性好。HMA-R鋼軸承內(nèi)圈成型沖頭)、軸承內(nèi)圈倒槽沖頭)、軸承內(nèi)圈成型模具、軸承外圈成型模具、鋼球熱鐓模具、汽車氣門熱鍛模具、汽車彈簧芯軸、汽車起動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪高速鍛造模具、螺母熱鍛模具、柱塞熱壓沖頭、紫銅熱擠壓模具、自行車曲柄滾鍛模具、縫紉機(jī)梭頭等HRC50~55
HMAX-3HMAX-3鋼具有中等耐熱性和高韌性,具有優(yōu)異的強(qiáng)韌性、高熱強(qiáng)度、耐磨性、回火穩(wěn)定性、耐冷熱疲勞性和良好的冷熱加工性能,工作溫度在700℃以上。該鋼通用性強(qiáng),適用于制造高溫、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,模具壽命是3Cr2W8V鋼的2-3倍。HMAX-3鋼適用于熱鍛模、連桿輥鍛模、軸承套圈毛坯熱擠壓模、高強(qiáng)度鋼精鍛模、中小型機(jī)鍛模、高溫輥鍛模、鋁合金壓鑄模等。,效果不錯(cuò)。HRC48~50
HMAX-4HMAX-4是為銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切、熱軋模具開發(fā)的新型熱作模具鋼。也是中碳超高強(qiáng)度、空冷硬化的耐高溫模具鋼,具有良好的熱強(qiáng)度、紅硬性和耐磨性。HMAX-4模具鋼具有良好的綜合性能,適用于制造加熱溫度高、使用條件苛刻的銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切和熱軋模具。汽車變速箱同步器銅錐環(huán)、銅彎頭、1/2銅閘閥閥體、1銅閘閥閥體外殼壓鑄模具、銅管熱擠壓模具、軸承套圈熱擠壓模具、液態(tài)模鍛活塞模具等。是3CR2W8V的3-6倍。HRC52~55
HMA-5兩用基體鋼具有純凈的基體、均勻的退火組織、優(yōu)異的各向韌性和延展性、良好的耐磨性、良好的熱處理尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異的淬透性、良好的抗回火和軟化性能、良好的高溫強(qiáng)度、良好的抗熱疲勞性能、優(yōu)異的拋光性能、高硬度、高耐磨性和高韌性。
HMAX-5鋼具有優(yōu)異的沖擊韌性、高耐磨性和高使用硬度。適用于各種熱加工(熱擠壓、壓鑄、復(fù)雜型腔熱鍛)模具,主要用于韌性和硬度都很高的熱加工工況。也可用作冷加工模具材料(如重沖壓、冷鍛),還可用于高鏡面、高耐磨、高韌性的復(fù)雜型腔塑料模具。也適用于熱模斷面、熱沖壓模具、冷作模具和工作條件惡劣的工程用鋼,如高速熱鍛模具(精密齒輪、曲軸、連桿、閥芯模具、高負(fù)荷沖壓模具、滾絲模具等。);也適用于耐磨要求高的增強(qiáng)塑料和壓縮模具;對(duì)高溫耐磨性要求高的熱擠壓模具等。
HRC56~58
HMAX-6HMAX-6是一種基體模具鋼,具有很高的耐熱性和韌性,冷熱兩用。硫含量極低(5ppm),基體純凈,組織均勻,沒有大的共晶碳化物,調(diào)質(zhì)后具有優(yōu)異的沖擊性能,以及高高溫強(qiáng)度和高韌性。
HMAX-6適用于耐磨性極其苛刻的熱鍛工藝(如沖頭)和耐高溫模具(如閥門)。也適用于熱鍛、熱沖壓、熱軋、鐓粗、軸向閉模軋制、熱彎工作條件下的模具或工具。
HRC58~60
熱壓模具用什么材料好?
1.
模具鋼材
必須具有足夠的硬度和耐磨性,
足夠的強(qiáng)度和韌性。具備良好的加工性能,良好的花紋可蝕性.
故一般選用中碳合金鋼。常用的有日本大同YK-30,
黃牌55CC,一般為出廠狀態(tài)使用,
調(diào)質(zhì)處理
后使用效果更佳。
2.
熱壓成型有時(shí)亦可劃分為
真空成型
(vacuum
forming),與壓縮成型(
compression
molding),其施壓方式不盡相同。壓縮成型大部份是將塑料置于模具加熱軟化后,再施加壓力以成型。而真空成型所加壓力來源,可以是單邊抽真空,或除在一邊抽真空外,另一邊輔以高壓。與其它加工法比較,熱壓成型具有模具便宜、成品厚度均勻等優(yōu)點(diǎn),其產(chǎn)品從早期
軍事地圖
模型及飛機(jī)機(jī)罩,到現(xiàn)在已可制成冰箱門的內(nèi)襯、汽車檔泥板、
汽車底盤
、軟質(zhì)飲水杯、
標(biāo)示牌
、包裝材料及其它厚度均勻的產(chǎn)品。
什么材料模具鋼耐高溫又有很好的熱穩(wěn)定性
撫順特鋼FS443(8418)模具鋼耐高溫又有很好的熱穩(wěn)定性
產(chǎn)品介紹
撫順特鋼FS443(8418)是撫順特鋼發(fā)展的一種高品質(zhì)熱作模具鋼,其采用了先進(jìn)的生產(chǎn)及精煉技術(shù),由此使得8418作為全新發(fā)展的壓鑄模具鋼而具備優(yōu)良的抗熱疲勞龜裂、熱沖擊開裂、熱磨損、并具備出色的韌性,熱強(qiáng)度和回火穩(wěn)定性的平衡,從而能良好的防止表面網(wǎng)狀裂紋及其擴(kuò)展。這些獨(dú)特的性能使其成為壓鑄、熱鍛、熱擠模具鋼的不二選擇。
特性
1.極佳的韌性合延展性且各項(xiàng)同性
2.優(yōu)良的抗回火軟化性能
3.優(yōu)良的高溫強(qiáng)度
4.極佳的淬透性、耐磨性及韌性
5.優(yōu)良的抗熱疲勞龜裂
供應(yīng)狀態(tài)
退火態(tài)≤235HB。
用途
高壓壓鑄模具、熱擠壓模具(如:模仁襯套、頂桿、承塊等)、熱鍛模具、鍛造模具等。
銅材、鋁合金、鋼材.哪種材料更會(huì)適做高溫模具?
銅材、鋁合金、鋼材比較鋼材料更會(huì)適做高溫模具,
因?yàn)殂~材、鋁合金高溫性能不佳。
高溫模具材質(zhì)選擇的介紹就聊到這里吧,感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容。
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