美國熱作模具鋼分類(美國模具標(biāo)準(zhǔn))
今天給各位分享美國熱作模具鋼分類的知識,其中也會對美國模具標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解釋,現(xiàn)在開始吧!
模具鋼材的產(chǎn)品分類
冷作模具
(1)分為五組:W組、O組、A組、D組、S組。 ◆ W組即水淬模具鋼,有11個鋼種,7個碳素模具鋼,含碳量從0.7%-1.3%。 ◆ O組即油淬冷作模具鋼(俗稱油鋼),有4個鋼種,含碳量在0.85%-1.55%, ◆ A組即空淬中合金冷作模具鋼,有9個鋼種,含碳量從0.5%-2.25%。 ◆ D組即高碳高鉻冷作模具鋼,有7個鋼種,含碳量0.9%-2.5%。 ◆ S組即耐沖擊工具鋼,有7個鋼種,含碳量0.4%-0.6%。 用于冷作模具還有高速鋼(HSS組)和超高速鋼(SHSS組),鈷基硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金(HA組),粉末鋼和工程陶瓷(PIM組),碳鎢工具鋼(F組),特殊用途工具鋼(L組)。 ?。?)冷作模具鋼的選用 冷作模具鋼的主系列是高硬冷作類,主要用于要求高抗壓和耐磨為主的模具,硬度高于HRC60-62。對于要求耐沖擊、韌性高的模具,硬度低于HRC60- 62,主要用S類和部份A類和最普通的調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對于大型沖壓模,如汽車外型沖壓件,主要用鑄鐵類。簡易或壽命數(shù)量少的用鋅基合金或高分子復(fù)合材料。 高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的應(yīng)用迅速增長。主要是有高的抗壓強(qiáng)度/硬度 比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。 粉末模具鋼有優(yōu)良的耐磨壽命,硬度不大高HRC60-62,應(yīng)用相當(dāng)多。 碳素工具鋼在壽命10萬件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一定的應(yīng)用范圍。
熱作模具
美國熱作模具鋼分二大類:熱作模具鋼,和超級熱強(qiáng)合金。 熱作模具由于在有溫度的條件下工作,要求材料具有熱強(qiáng)性和熱耐磨性,為了保證模具的使用壽命模具要冷卻,熱冷交替模具會出現(xiàn)龜裂,即熱疲勞裂紋,所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能。 按熱強(qiáng)性排列的主系列進(jìn)行選材: 低合金調(diào)質(zhì)模具鋼(6G,6F2,6F3)→中鉻熱作模具鋼(H11、H12、H13)→鎢熱作模具鋼(H21,H22)。 非標(biāo)準(zhǔn)的熱作模具鋼:例如熱鐓鍛模具用時(shí)效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現(xiàn)了不能滿足熱耐磨性時(shí),可以選擇6H1,6H2。 當(dāng)要求模具以熱作耐磨性為主時(shí),可以選擇D2,D4→M2,M4→粉末鋼。鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鈷基硬質(zhì)合金的高溫耐磨性是很高的,但其熱疲勞性(即冷熱抗疲勞裂紋)很差,不能在急冷急熱狀態(tài)下使用。
塑料模具
美國是最早在工具鋼中列出塑料模具專用鋼的國家,以P來表示為主,共分為五類。
◆ 滲碳型塑料模具鋼:P1,P2,P3,P4,P5,P6。這類鋼含碳量很低,主要是美國早期及用擠壓成型制模法,要求冷塑性好,有高的擠壓性能,成型后表面滲碳淬火提高表面硬度,使用壽命長。芯部超低碳可使淬火時(shí)變形量最小。
◆調(diào)質(zhì)型塑料模具:P20,P21。塑料模具中P20的用量很大,已成為主體,大多數(shù)在預(yù)硬狀態(tài)時(shí)使用。
◆ 中碳合金工具鋼用于熱固性塑料模。鋼號有H13,而L2和S7,O1和A2也有應(yīng)用。這一類的特點(diǎn)是: (1)基本屬二次硬化金鋼,500-600oC時(shí)的熱強(qiáng)性好。 ?。?)含鉻較高,大氣腐蝕性好。 ?。?)淬透性極好,適用于大模塊。
◆不銹鋼用于耐蝕性要求高的塑料模,主要鋼號有420,414L,440,416。
◆時(shí)效鋼是經(jīng)過時(shí)效處理而獲得高的使用性能。有兩種,一種是P21低碳Ni-A1時(shí)效鋼;另一類是18Ni馬氏體時(shí)效鋼。后者是用于宇航工業(yè)的無碳高純度、高強(qiáng)度、高韌性的材料。用于力學(xué)性能、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中。
塑料模具鋼的選用 :薄壁的塑料箱體,生產(chǎn)批量在小于10萬件時(shí),用P20,P21預(yù)硬態(tài)(HB250~300),腐蝕性較強(qiáng)時(shí)用414L。高壽命的普通塑料模,用P6或P20,經(jīng)滲碳一淬火后硬度在HRC54-58;塑料件不太大時(shí),可用O1,S7。腐蝕性較強(qiáng)時(shí)用420。非高溫的熱固性模用P6,P20經(jīng)滲碳淬火后使用。腐蝕性強(qiáng)用420。高溫?zé)峁绦运芰夏S肏13和S7或滲碳鋼P(yáng)4。這些含鉻較高有好的抗回火性和抗高溫氧化性。
塑膠模具
塑膠模具鋼分預(yù)硬普通塑膠模具鋼,預(yù)硬優(yōu)質(zhì)塑膠模具鋼,預(yù)硬高硬度塑膠模具鋼,預(yù)硬抗腐鏡面塑膠模具鋼,抗腐鏡面塑膠模具鋼5小類塑膠模具鋼質(zhì)量等級分配 模具類別以美國SPI-SPE 為標(biāo)準(zhǔn)分下列各類.
一. 101 類模(SPI-SPE 標(biāo)準(zhǔn)1,000,000 啤或以上,長期精密生產(chǎn)模)
1. 需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖.
2. 模胚材料硬度最低為 280BN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼)
3. 有膠位的內(nèi)模件鋼材一定要見硬至 48~50HRC.其余零件如行位,壓鎖,壓條等亦應(yīng)為硬件.
4. 頂針板要有導(dǎo)柱.
5. 行位要有硬片
6. 如有需求的話,上模,下模及行位要有溫度控制.
7. 所有運(yùn)水道,建議采用無電浸鎳或用420 不銹鋼做模板.這樣可防止生銹及清理垃圾.
8. 需要直身鎖或斜鎖.
二. 102 類模. (不超過一百萬啤,大量生產(chǎn)模具.)
1. 需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖.
2. 模胚材料硬度最低為 280BHN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼)
3. 有膠位的內(nèi)模件鋼材要見硬至最低 48~52HRC,其余有用的零件亦應(yīng)同一處理.
4. 建議采用直身鎖或斜鎖.
5. 下列項(xiàng)目可能或不需要.視乎最終生產(chǎn)數(shù)量而定.建議報(bào)價(jià)時(shí)如采用下列項(xiàng)目要檢查清楚是否需要:
A. 頂針板導(dǎo)柱.
B. 行位硬片.
C. 電鍍運(yùn)水孔.
D. 電鍍模腔.
三. 103 類模(少於50萬啤,中量生產(chǎn)模.)
1. 需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖.
2. 模胚材料硬度最小為 165BHN. (DME #1 鋼 / 1040 鋼)
3. 內(nèi)模鋼材為 P20(28~32HRC)或高硬度(36~38HRC).
4. 其余要求視乎需要而定.
四. 104 類模(少於10萬啤,少量生產(chǎn)模)
1. 需要模具結(jié)構(gòu)圖.
2. 模胚材料 P20(28~32HRC)可用軟鋼或鋁.(1040 鋼)
3. 內(nèi)模件可用鋁,軟鋼或其它認(rèn)可金屬.
4. 其余要求視乎需要而定.
五. 105 類模. (少於500 啤,首辦模或試驗(yàn)?zāi)?
1. 可用鋁鑄鐵或環(huán)氧樹脂或任何材料只要有足夠強(qiáng)度可生產(chǎn)最少測試數(shù)量便可
熱作模具鋼的種類有哪些?
熱作模具鋼的種類以及其分法的不同而有差異。常用的分類方法有四種:第一種分類方法是以其所制造的模具用途來分類,熱作模具鋼可分為錘鍛模具鋼、熱頂鍛模具鋼、熱擠壓模具鋼、熱沖裁模具鋼和精鍛模具鋼以及壓鑄模具鋼;第二種分類方法是以其所表現(xiàn)出的特有性能分類,熱作模具鋼可分為高韌性熱作模具鋼、高熱強(qiáng)熱作模具鋼、高耐磨熱作模具鋼和特高熱強(qiáng)熱作模具鋼;第三種分類方法是以其成分中的主要元素來分類,熱作模具鋼可分為鉻系熱作模具鋼、鎢系熱作模具鋼和鉬系熱作模具鋼;第四種分類方法是以其所含合金元素的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))多少來分類,熱作模具鋼以其所含合金元素總量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的多少可分為低合金熱作模具鋼、中合金熱作模具鋼、高合金熱作模具鋼。
熱作模具鋼各種分類方法及對應(yīng)鋼種:
① 按用途:錘鍛模具鋼
按性能:高韌性模具鋼
按合金元素含量:低合金熱作模具鋼
鋼種:5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV
②按用途:熱頂鍛模具鋼、熱擠壓模具鋼和精鍛模具鋼
按性能:高熱強(qiáng)模具鋼
按合金元素含量:中合金熱作模具鋼
鋼種:3Cr3Mo3W2V、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2SiV、4Cr3Mo3SiV
③按用途:熱頂鍛模具鋼、熱擠壓模具鋼和精鍛模具鋼
按性能:特高熱強(qiáng)模具鋼
按合金元素含量:高合金熱作模具鋼
鋼種:3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVAl、5Cr4W5Mo2V、7Mn15Cr2Al3V2WMo
④按用途:壓鑄模具鋼
按性能:高熱強(qiáng)模具鋼
按合金元素含量:中合金熱作模具鋼
鋼種:4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2SiV、3Cr2W8V、4Cr5Mo2MnVSi、4Cr3Mo2MnVNbB
⑤按用途:熱沖裁模具鋼
按性能:高耐磨模具鋼
按合金元素含量:低合金高碳熱作模具鋼
鋼種:8Cr3
常用的熱作模具鋼種類:
① 低合金熱作模具鋼:5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi、8Cr3、3Cr2MoVNi、5CrNiMoV
② 中合金熱作模具鋼:4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、4Cr3Mo3SiV、4Cr2NiMoVSi、3Cr2MoWVNi、3Cr3Mo2MnV、4Cr3Mo2MnVB、4Cr5MoWVSi、4Cr3Mo2NiVNb、4Cr3Mo2NiVNbB、4Cr5Mo2MnVSi、3Cr3Mo2WV、4Cr3Mo3VCo、4Cr5MoSiWV、4Cr5Mo2SiV、4Cr5MoSiV、4Cr3W2Co2Mo、4Cr5MoSiV1、4Cr5MoV、4Cr5Mo3V、3Cr3Mo3V、3Cr3Mo3Co3V、4Cr3Mo5V1、4Cr3Mo2V、3Cr2W5V、3Cr3Mo3W2V
③ 高合金熱作模具鋼:3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVAl、5Cr4W5Mo2V、5Cr4W2Mo2SiV、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、5Cr4W3Mo2VNb、5Cr4W3Mo2VSi、6Cr4W6MoAl-SiVNiNb、6Cr4Mo3Ni2WV、4Cr3Mo2W4VTiNb、5Cr4W4MoVNb、5Cr4Mo3W2V、6W5Mo4Cr4VNbTi、4Cr5Mo2NiVSiRE、4Cr5W3Mo2SiV、8Mn15Cr18、4Cr4W4V2Mo、4Cr13Ni4Mo、7Mn15Cr2Al3V2WMo
熱作模具鋼都有哪些分類特點(diǎn)?
熱作模具鋼成分特點(diǎn):
1、含碳量
一般為中碳,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%~0.6%。保證材料具有較高的強(qiáng)度和硬度,較高的淬透性以及較好的望性、韌性。
2、合金元素
加入的合金元素有Cr、Mn、Si、Ni、W、Mo、V等合金元素。其中Cr、Mn、Si、Ni合金元素的作用是強(qiáng)化鐵素體和提高淬透性。W、Mo合金元素是為了防止回火脆性,Cr、W、Si合金元素能提高相變溫度,使模具在交替受熱與冷卻過程中不致發(fā)生相變而發(fā)生較大的容積變化,從而提高其抗熱疲勞的能力。另外,W、Mo、V等在回火時(shí)以碳化物形式析出而產(chǎn)生二次硬化,使熱作模具鋼在較高溫度下仍保持相當(dāng)高的硬度,這是熱作模具鋼正常工作的重要條件之一,Cr、Si能提高鋼的抗氧化性。
熱作模具鋼分類:
熱作模具鋼的分類方法很多,可以根據(jù)合金元素含量及熱處理后的性能分類,可以按用途分,也可以按合金元素分類。
(1)按用途可分為熱鍛模用鋼、熱擠壓模用鋼、壓鑄模用鋼,熱沖裁模用鋼。
(2)按耐熱性可分為低耐熱鋼(350~370℃)、中耐熱鋼(550~600℃)、高耐熱鋼。
(3)按特有性能分為高韌性熱作模具鋼、高熱強(qiáng)熱作模具鋼、高耐磨熱作模具鋼。
(4)按合金元素分類可分為低合金熱作模具鋼(鎢系、鉻系和鉬系)、中合金熱作模具鋼和高合金熱作模具鋼(鎢鉬系和鉻鉬系);或分為鎢系熱模鋼、鉻系熱模鋼及鉻鎢鉬系熱模鋼。鉻鎢系高合金熱作模具鋼的高溫強(qiáng)度及熱穩(wěn)定性不及鎢鉬系,而冷熱疲勞抗力及韌性比鎢鉬系高。
熱作模具鋼是指適宜于制作對金屬進(jìn)行熱變形加工的模具用的合金工具鋼,如熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄模、熱鐓模等。由于熱作模具長時(shí)間處于高溫高壓條件下工作,因此,要求模具材料具有高的強(qiáng)度、硬度及熱穩(wěn)定性,特別是應(yīng)有高熱強(qiáng)性、熱疲勞性、韌性和耐磨性。
模具鋼的分類
模具鋼大致可分為(塑料模具鋼)、(熱作模具鋼)和(冷作模具鋼)3類,用于鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。
由于各種模具用途不同,工作條件復(fù)雜,因此對模具用鋼,按其所制造模具的工作條件,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。由于用途不同,工作條件復(fù)雜,因此對模具用鋼的性能要求也不同。
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。
熱作模具分為錘鍛、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,以保證整個截面具有一致的力學(xué)性能。對于壓鑄模用鋼,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。
冷作模具包括冷沖模、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。
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