普通模具鋼的特性(模具鋼hd)
今天給各位分享普通模具鋼的特性的知識,其中也會對模具鋼hd進(jìn)行解釋,現(xiàn)在開始吧!
模具常用鋼材的特性和熱處理方法
常用沖裁模具主要零件材料的性能及熱處理工藝
一.模具鋼的分類及發(fā)展
模具用鋼主要分三大類,冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼。
目前我國常用的冷作模具鋼仍多是碳素工具鋼(T7A、T8A、T10A、T12A)、低合金工具鋼CrWMn、高碳高鉻鋼Cr12、Cr12MoV、高速鋼W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等傳統(tǒng)的典型鋼種,不過也引進(jìn)。研制了多種新的鋼種以適應(yīng)不斷提高的要求。
熱作模具鋼主要用于制造高溫狀態(tài)下進(jìn)行壓力加工的模具,如熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓模具等。隨鍛壓機械能力的加大、加工件形狀的復(fù)雜化,尤其是被加工材料加工難度的增大,如加工鈦合金、高合金鋼、不銹鋼和耐熱鋼,模具趨向大型化、高性能。對熱作模具用鋼性能的要求也越來越高,傳統(tǒng)的熱作模具鋼5CrNiMo和5CrMnMo鋼由于熱強性、熱穩(wěn)定性較低、易龜裂和塌陷,使用壽命短。3Cr2W8V鋼由于鎢含量高、耐熱振性較差、易熱疲勞,導(dǎo)致龜裂等缺陷。近年來,一些具有較高的熱強性、高的熱疲勞性和良好的韌性的新型熱作模具鋼相繼問世。
二. 沖裁模
沖裁模具,是在冷沖壓加工中,將金屬或非金屬加工成零件或半成品的一種特殊工藝裝備。是沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。
當(dāng)被沖裁加工的材料較硬或變形抗力較大時,沖模的凸、凹模應(yīng)選取耐磨性好、強度高的材料。而導(dǎo)柱導(dǎo)套則要求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表面滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差,在沖模零件斷面尺寸較大時,淬火后其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數(shù)很大的壓床上工作時,由于它的耐沖擊性好反而成為優(yōu)點。對于固定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小。另外,還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強化的方法提高模具零件的性能。對于凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,應(yīng)選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時應(yīng)具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。
所以在制造沖裁模具的材料應(yīng)有一定的選擇,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、6CrNiSiMnMoV等。
3. 高碳高鉻工具鋼:常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1,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的硬度、耐磨性和抗壓強度,承載能力很高。模具中常用的有W18Cr4V和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2以及為提高韌性開發(fā)的降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V。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,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強度和韌性均優(yōu)于高速鋼,為高強韌性冷作模具鋼,材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb、7Cr7Mo2V2Si、5Cr4Mo3SiMnVAL等。
常用塑膠模具鋼材有哪幾種?性能是什么樣
塑料模具鋼一般可分為時效硬化型塑料模具鋼(含鏡面模具鋼)、耐蝕型塑料模具鋼、滲碳型塑料模具鋼、預(yù)硬型埋料模具鋼(含易切削鋼)、調(diào)質(zhì)型塑料模具鋼和淬硬型塑料模具鋼六個大類。塑料模具鋼性能要求嚴(yán)格,熱處理難度大。
塑料模具用鋼涵蓋廣泛,從普通鋼材到專用鋼材都有。這在塑料模具初期更加明顯,如今已日趨正規(guī)和高級。專門用鋼已自成體系,模具用鋼的化學(xué)成分和合金工具鋼的基本相同,但其冶金質(zhì)量更高,加工精良,對熱處理有利。為避免模具零件在強韌化過程中的變形或其他熱處理問題,模具鋼以預(yù)硬化形式供應(yīng)市場已較普遍。
應(yīng)用:
1、發(fā)展易加工、拋光性好的材料
隨著光盤、磁盤、棱鏡等精密件的生產(chǎn),對易加工鏡面鋼的要求增加。這種鋼含非金屬雜質(zhì)少,金相組織細(xì)致均一,沒有纖維方向性。它是塑料模具鋼材的主要發(fā)展方向。
2、耐蝕鋼
模具在長期運轉(zhuǎn)和保持過程中,容易生銹受蝕,而且隨著塑料成型中添加各種成分,模具更容易受蝕。因此要求提高母材機體的耐腐蝕性能,開發(fā)了一些耐蝕不銹鋼材。
3、馬氏體時效合金鋼
這種鋼材具有足夠的力學(xué)性能和突出的工藝性能,特別是有較高的強度、韌度、耐磨性、低的熱膨脹系數(shù),是制造注塑模的好鋼材,但是價格貴。
4、硬質(zhì)合金
主要用于制作壽命要求很高,制件生產(chǎn)批量大的模具。
以上內(nèi)容參考?百度百科—塑料模具鋼
Cr12MoV模具鋼有什么特性及適用范圍?
Cr12MoV鋼是碳鉬萊體鋼,其碳含Crl2鋼低很多,且加了鉬、釩元素,使鋼的熱加工性能、沖擊韌度和碳化物分布都得到了明顯改善。
Cr12MoV該鋼具有較好的耐磨性、淬透性、淬硬性、強韌性、熱穩(wěn)定性、抗壓強度,以及微變形、綜臺性能優(yōu)良和廣泛的適應(yīng)性。受熱軟化溫度為520℃。截尺在4mm以下可以完全淬透,該鋼的耐磨性股低合具鋼3~4倍,淬體積變形。淬硬深度:油淬200~300mm。
在結(jié)晶過程中形成了共晶網(wǎng)狀碳化物(其中碳化物質(zhì)分?jǐn)?shù)為20%左右,共晶溫度約為1150C),這些碳化物都很硬、很脆。雖經(jīng)開坯軋制,碳化物有一定程度的破碎,但碳化物沿軋制_向呈帶狀、形狀、塊狀、堆集狀分布,偏析程度隨鋼材直徑增嚴(yán)重。
Cr12MoV模具鋼的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、強度均比Cr12高。用于制造截面較大、形狀復(fù)雜、工作條件繁重下的各種冷沖模具和工具,如沖孔凹模、切邊模、滾邊模、鋼板Cr12Mov厚板深拉伸模、圓鋸、標(biāo)準(zhǔn)工具和量規(guī)、螺紋滾模等。
Cr12MoV鋼經(jīng)深冷處理,深冷處理可使淬火馬氏體析出高度彌散的超微細(xì)碳化物,隨后進(jìn)行200℃低溫回火后,這些超微細(xì)碳化物可轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟?。未?jīng)深冷處理的馬氏體,在低溫周火后,僅在某些局部區(qū)域析出有少量的碳化物。Cr12MoV采用低溫化學(xué)熱處理方法,在保持Cr12MoV鋼高硬度和高耐磨性的基礎(chǔ)上,離子滲氮、氣體氮碳共滲、鹽浴硫氰共滲種常用的低溫化學(xué)熱處理滲層的粘著抗力。3種低溫化學(xué)熱處理滲層均有顯若的抗沖擊粘著作用,其中尤以鹽浴硫氰共滲最佳。Cr12MoV鋼制不銹鋼器皿拉伸模經(jīng)氣體氮碳共滲處理后,使用壽命達(dá)3萬件以上,較常規(guī)淬火、回火處理的同類模具壽命提高10倍以上。
Cr12MoV鋼加硬處理:
為提高模具壽命達(dá)到80萬模次以上,可對預(yù)硬鋼實施淬火加低溫回火的加硬方式來實現(xiàn)。淬火時先在500-600℃預(yù)熱2-4小時,然后在850-880℃保溫一定時間(至少2小時),放入油中冷卻至50-100℃出油空冷,淬火后硬度可達(dá)50-52HRC,為防止開裂應(yīng)立即進(jìn)行200℃低溫回火處理,回火后,硬度可保持48HRC以上回火。
Cr12MoV模具鋼的典型應(yīng)用:
1)該鋼可用于制作材料厚度3mm的沖裁模具復(fù)雜形狀的凸摸、凹摸、鑲塊.制作凸摸時建議硬度58~62HRC,制作凹模時建議硬度60~64HRC。
2)用于制作沖裁模具中要求耐磨的凸模、凹摸。制作凸模時建議硬度為胍60~62HRC,制作凹模時建議硬度為62~64HRC。
3)用于制作拉深模中要求耐的凹模,建議硬度為62~64HRC。
4)用于制作彎曲模中要求耐磨、形狀復(fù)雜的凸模、凹模及鑲塊。制作凸模時建議硬度60~64HRC,制作凹模時議硬度60~64HRC。
5)用于制作鋁件冷擠壓摸的凸模、凹模。制作凸模時建議硬度60~62HRC,制作凹模時建議硬度62-64HRC。
6)用于制作銅件冷擠壓模的凸模、凹模,建議使用硬度為62~64HRC。
7)用于鋼件冷擠壓模的凸模、凹模,議使用硬度為62~64HRC。
8)用于成形碳的質(zhì)分?jǐn)?shù)為0.65%~0.80%的彈簧鋼板.硬度為37~42HRC,使用壽命可達(dá)15萬次。
9)用于成形碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.65%~0.80%的彈簧鋼板,硬度為37~42HRC,再附加滲氮處理,使用壽命可達(dá)40萬次。
10)該鋼用于搓絲摸,如采用簡單鍛造成形,碳化物不均勻度為5~6級,搓絲模使用壽命很短,容易出現(xiàn)掉齒。但當(dāng)運用多向反復(fù)鍛造工藝,使碳化物不均勻度降為不低于2級時,槎絲板的使用壽命就會由以前的數(shù)千件提用到2萬件,甚至高達(dá)50萬件。該鋼可用于加工20Mn鋼零件的搓絲模。
普通模具鋼的特性的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容。
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