最好模具鋼材(模具用鋼材什么材料比較耐磨)
今天給各位分享最好模具鋼材的知識(shí),其中也會(huì)對(duì)模具用鋼材什么材料比較耐磨進(jìn)行解釋,現(xiàn)在開始吧!
pvc管材模具材質(zhì)哪種鋼是最好的?
PVC管材模具用S136H、M316、2316模具鋼好。
PVC酸性強(qiáng),對(duì)模具鋼的防銹性能要求很高。
但也要用純凈度高,鏡面拋光效果好的模具鋼,鏡面拋光效果好的模具鋼越啤越亮,產(chǎn)品光潔度好。
模具鋼和碳鋼哪個(gè)硬度高
一半碳鋼硬度更高。
模具鋼材質(zhì)的特點(diǎn):
一般要根據(jù)模具的用途和工作條件難易程度來選擇合適的材料,如果要使用模具鋼,其實(shí)這種材質(zhì)的優(yōu)勢還是非常明顯的。其硬度高,強(qiáng)度大,而且也比較耐磨,可以保證非常不錯(cuò)的韌性。其應(yīng)用范圍廣,性能和穩(wěn)定性上也同樣都是不錯(cuò)的。
第一是種硬度HRC50-58之間的,韌性最好的模具鋼是LG。LG模具鋼硬度HRC56-58,韌性是DC53的8-9倍。
第二種是硬度HRC58-60之間,此硬度區(qū)間抗崩裂性能最好的模具鋼是8566模具鋼。8566模具鋼硬度HRC58-60,它的抗崩裂性能是高速鋼SKH-51的4倍,D2的2倍。
第三種是硬度HRC60-62之間,此硬度之間韌性比較好的模具鋼就比較多了,因?yàn)闆]有具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),不敢說誰是最好,大致有DC53、LD、8566二代、88、CALDIE。
碳鋼是含碳量在0.0218%~2.11%的鐵碳合金。也叫碳素鋼。一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。一般碳鋼中含碳量越高則硬度越大,強(qiáng)度也越高,但塑性越低。
模具鋼材有哪些?
1、國內(nèi)市場常用的模具鋼材有:
420SS耐蝕塑料模具鋼,美國AISI和ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)。近似鋼號(hào):中國4Cr13(GB),德國X38C13(DIN),法國Z40C40(NF),俄羅斯40X13(I'OCT)。
440C耐蝕塑料模具鋼,美國AISI和ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)。近似鋼號(hào):中國11Cr17(GB),日本SUS440C(JIS),俄羅斯95X18(I'OCT)。
P20預(yù)硬化塑料模具鋼,美國AISI和ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)。已納入我國國標(biāo)(見GB/T1299-2000,3Cr2Mo),預(yù)硬化硬度一般在30~32HRC范圍內(nèi),適于制作形狀復(fù)雜的大、中型精密塑料模具。近似鋼號(hào):中國3Cr2Mo(GB),德國1.2330(W-Nr),法國35CrMo8(NF)等。
2、國內(nèi)市場常用的日本塑料模具鋼
G-STAR耐蝕塑料模具鋼,日本大同特殊鋼(株)的廠家牌號(hào)。該鋼可預(yù)硬化,出廠硬度33~37HRC,具有良好的耐蝕性、切削加工性,可與S-STAR鋼組合成耐蝕塑料模具。
NAK55/NAK80鏡面塑料模具鋼,日本大同特殊鋼(株)的廠家牌號(hào)。這兩種鋼均可預(yù)硬化至硬度37~43HRC,NAK55的切削加工性能好,NAK80具有優(yōu)良的鏡面拋光性能,用于制作高精度鏡面塑料模具。
PXZ預(yù)硬化塑料模具鋼,日本大同特殊鋼(株)的廠家牌號(hào)。該鋼的出廠硬度27~34HRC。該鋼具有良好的切削加工性能和焊補(bǔ)性能,用于制作大型蝕花模具及汽車保險(xiǎn)杠、儀表面飾板、家電外殼等塑料模具。
PX4/PX5鏡面塑料模具鋼,日本大同特殊鋼(株)的廠家牌號(hào)。該鋼的可預(yù)硬化至硬度30~33HRC。這兩種鋼均為美國P20改良型,用于制作大型鏡面塑料模具及汽車尾燈、前擋板模具,攝像機(jī)、家用電器殼體模具等。
S45C/S50C/S55C普通塑料模具鋼。日本JIS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào),分別近似于我國優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45、50、55,常用于模具的非重要部件,如模架等。由于模具用鋼的特殊要求,對(duì)這類鋼生產(chǎn)工藝要求精料、精煉和真空脫氣,鋼的碳含量范圍縮小,控制較低的硫、磷含量,例如在YB/T107-1997中將碳素塑料模具鋼鋼號(hào)采用SM45、SM48、SM50、SM53和SM55等,以區(qū)別于普通用途的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。
S-STAR耐蝕鏡面塑料模具鋼,日本大同特殊鋼(株)的廠家牌號(hào)。該鋼屬于馬氏體型不銹鋼,具有高耐蝕性、高鏡面拋光性、熱處理變形小,用于制作耐蝕鏡面精密塑料模具。
3、國內(nèi)市場常用的德國塑料模具鋼
GS-083、GS-083ESR、GS-083VAR、GS-083H、GS-083M、GS-128H、GS-162、GS-312、GS-316、GS-316ESR、GS-316S、GS-318、GS-343EFS、GS-343ESR、GS-3615、GS-379、GS-711、GS-738、GS-767、GS-808VAR、GSW-2083等。
最好的模具材料都有哪些?
塑膠模具鋼
常用的有:
S136
、2083、2738、
NAK80
、
NAK55
、DAC、
P20
冷作模具鋼
常用的有:GS2379、
DC53
、
DC11
、
SKD11
、A2
熱作模具鋼
常用的有:
DH2F
、GS2343、2347
壓鑄鋼常用有:
GS2344
、DAC、
DAC55
、
SKD61
油鋼
:SGT、
ACD37
、
SKS3
、01、GS2510、DF-2、DF-3
高速鋼
:SKH-9、GS1.3343、
SKH-51
、S68、
YXM1
、
YXM4
、M2、
M35
好的模具鋼屬于哪幾種
模具鋼材主要分為:冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼,還有一些進(jìn)口模具鋼:譬如說日本大同,日立,瑞典,撫順,一勝百等等,
按材料分最好的主要有:DC53 ,SKD11 ,SLD , 2379. .8407 ,NAK80 , D2 . SKH-9. DAC , DAC55 , H13 , S136 , S136H 718 ,718H 等等材料!
冷作模具鋼材包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具有鋼,按其所制造具的工作條件,應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、足夠的韌性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用于這類用途的合金工具用鋼一般屬于高碳合金鋼,碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.80%以上,鉻是這類鋼的重要合金元素,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常不大于5%。但對(duì)于一些耐磨性要求很高,淬火后變形很小模具用鋼,最高鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)13%,并且為了形成大量碳化物,鋼中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)也很高,最高可達(dá)2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高,其組織大部分屬于過共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。
熱作模具鋼材分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型,包括熱鍛模、壓力機(jī)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(jī)械應(yīng)力外,還要承受反復(fù)受熱和冷卻的做用,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(qiáng)度、紅硬性、耐磨性和韌性外,還應(yīng)具有良好的高溫強(qiáng)度、熱疲勞穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性和耐蝕性,此外還要求具有較高的淬透性,以保證整個(gè)截面具有一致的力學(xué)性能。對(duì)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?jǐn)?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。
塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。塑料模具用鋼要求具有一定的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、熱穩(wěn)定性和耐蝕性等性能。此外,還要求具有良好的工藝性,如熱處理變小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補(bǔ)焊性能好、粗糙度高、導(dǎo)熱性好和工作條件尺寸和形狀穩(wěn)定等。一般情況下,注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼;熱固性成形和要求高耐磨、高強(qiáng)度的模具可選用冷作模具鋼。
塑膠模具鋼
模具鋼材可加工性
——熱加工性能,指熱塑性、加工溫度范圍等;
熱作模具用鋼
——冷加工性能,指切削、磨削、拋光、冷拔等加工性能。
冷作模具鋼大多屬于過共析鋼和萊氏體鋼,熱加工和冷加工性能都不太好,因此必須嚴(yán)格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,通過提高鋼的純凈度,減少有害雜質(zhì)的含量,改善鋼的組織狀態(tài),以改善鋼的熱加工和冷加工性能,從而降低模具的生產(chǎn)成本。
為改善模具鋼的冷加工性能,自20世紀(jì)30年代開始,研究向模具鋼中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或?qū)е履>咪撝刑嫉氖脑兀l(fā)展了各種易切削模具鋼,以進(jìn)一步改善其切削性能和磨削性能,減少刀具磨料消耗、降低成本。
模具鋼材淬透性和淬硬性
淬透性主要取決于鋼的化學(xué)成分和淬火前的原始組織狀態(tài);淬硬性則主要取決于鋼中的含碳量。對(duì)于大部分的冷作模具鋼,淬硬性往往是主要的考慮因素之一。對(duì)于熱作模具鋼和塑料模具鋼,一般模具尺寸較大,尤其是制造大型模具,其淬透性更為重要。另外,對(duì)于形狀復(fù)雜容易產(chǎn)生熱處理變形的各種模具,為了減少淬火變形,往往盡可能采用冷卻能力較弱的淬火介質(zhì),如空冷、油冷或鹽浴冷卻,為了得到要求的硬度和淬硬層深度,就需要采用淬透性較好的模具鋼。
模具鋼材淬火溫度和熱處理變形
為了便于生產(chǎn),要求模具鋼淬火溫度范圍盡可能放寬一些,特別是當(dāng)模具采用火焰加熱局部淬火時(shí),由于難于準(zhǔn)確地測量和控制溫度,就要求模具鋼有更寬的淬火溫度范圍。
模具在熱處理時(shí),尤其是在淬火過程中,要產(chǎn)生體積變化、形狀翹曲、畸變等,為保證模具質(zhì)量,要求模具鋼的熱處理變形小,特別是對(duì)于形狀復(fù)雜的精密模具,淬火后難以修整,對(duì)于熱處理變形程度的要求更為苛刻,應(yīng)該選用微變形模具鋼制造。
氧化、脫碳敏感性
模具在加熱過程中,如果發(fā)生氧化、脫碳現(xiàn)象,就會(huì)使其硬度、耐磨性、使用性能和使用壽命降低;因此,要求模具鋼的氧化、脫碳敏感性好。對(duì)于含鉬量較高的模具鋼,由于氧化、脫碳敏感性強(qiáng),需采用特種熱處理,如真空熱處理、可控氣氛熱處理、鹽浴熱處理等。
模具鋼材其他因素
在選擇模具鋼時(shí),除了必須考慮使用性能和工藝性能之外,還必須考慮模具鋼的通用性和鋼材的價(jià)格。模具鋼一般用量不大,為了便于備料,應(yīng)盡可能地考慮鋼的通用性,盡量利用大量生產(chǎn)的通用型模具鋼,以便于采購、備料和材料管理。另外還必須從經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行綜合分析,考慮模具的制造費(fèi)用、工件的生產(chǎn)批量和分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)工件上的模具費(fèi)用。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面全面分析,以最終選定合理的模具材料。
模具鋼材性能要求
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
在工作過程中,模具承受著沖擊載荷,為了減少在使用過程中的折斷、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程中試樣在整個(gè)斷裂過程中吸收的總能量。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,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)及平均的深度或長度來衡量。
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)。
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