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正文內(nèi)容

模具鋼工藝性能與用途(編輯修改稿)

2025-07-24 04:38 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 參數(shù),以避免產(chǎn)生缺陷和廢品。另一方面,通過(guò)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(kāi)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,減少磨料消耗、降低成本。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。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(cè)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(guò)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(guò)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。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(gòu)、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。 性能要求1. 強(qiáng)度性能  ?。?)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HR0~55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(chēng)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。  ?。?)抗壓屈服強(qiáng)度和抗壓彎曲強(qiáng)度 模具在使用過(guò)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(cè)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(lái)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(guò)程中,模具承受著沖擊載荷,為了減少在使用過(guò)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
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