模具材料的性能、选用和发展对热作模具钢要考虑其抗冷热疲劳性能;对压铸模具应考虑其耐融熔金属的冲蚀性能;对于高温下工作的热作模具应考虑其在工作温度下的抗氧化性能;对于在腐蚀介质中工作的模具,应注意其抗腐蚀件能;对在高载荷下工作的模具应考虑其抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、疲劳强度及断裂韧度等。(二)模具材料的工艺性能模具材料的工艺性能是影响模具成本的一个重要因素,改善模具的工艺性能,不仅可以使模具生产工艺简单、易于制造,而且可以有效地降低模具的制造费用。模具材料的工艺性能主要有以下几种:·1、加工性能、2、淬透性和淬硬性、3、氧化、脱碳敏感性。通过精密铸造工艺直接得到形状复杂的模具铸件, 与传统的模具生产工艺比较可以节省加工工时, 降低金属消耗。镇江高镜面进口模具材料推荐厂家
但仍高于其它钢种,经淬火、回火后硬度可达68~73HRC。冲压模具材料的选用及热处理要求一.冲裁模具材料的选用及热处理要求选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料;还应考虑被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢—合金工具钢—基体钢—高碳高铬钢—高速钢—钢结硬质合金—硬质合金。此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。1.传统模具用钢长期以来,国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。其中T10A为碳素工具钢,有一定强度和韧性。但耐磨性不高,淬火容易变形及开裂,淬透性差,只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。T10A碳素工具钢的热处理工艺为:760~810℃水或油淬,160~180℃回火。CrWMn、9Mn2V是高碳低合金钢种,淬火操作简便,淬透性优于碳素工具钢,变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低。总寿命高达360万次。上海高速钢进口模具材料防止模具在交变载荷作用下发生疲劳破坏。
使用性能要求拉伸、弯曲、压缩冷作模具的受载形式冲击、疲劳、摩擦冷作模具的失效形式磨损、开裂断裂、变形、咬合、使用性能的基本要求:模具硬度应高于工件的30%~50%良好的耐磨性模具组织应为M或B加细小碳化物强度应满足模具受载要求。良好的抗疲劳性:应满足模具的要求良好的抗咬合性能:取决于润滑条件和成形材料的性质。工艺性能要求热锻变形抗力低、塑性好锻造性锻造温度范围宽锻裂、冷裂及碳化物析出倾向小切削力小、切削用量大切削加工性刀具磨损小、加工表面光洁对砂轮质量及冷却条件不敏感磨削加工性不易发生磨伤与磨裂热处理工艺性①淬透性:获得淬硬层深度②回火稳定性:模具钢受热软化的能力③脱碳倾向、过热敏感性④淬火变形开裂倾向。
模具材料的失效形式1.热作模具的失效形式断裂失效:出现的根本原因有二点:(1)模具的承载应力在整体范围或局部位置超过材料的高温断裂强度;(2)模具承受的瞬时冲击载荷超过材料的高温韧度指标。堆塌失效:堆塌失效的原因是:(1)材料的低于模具的承载应力水平,塑变累积所致。(2)材料的热稳定性不能适应长时间工作的高温条件。热疲劳失效:热疲劳失效主要由材料的高温屈服强度决定,也与材料的高温冲击韧性和热稳定性有关。即材料越难变形,韧性越高热疲劳抗力越好。热磨损失效:对于大多数热作模具钢,提高材料的高温屈服强度、热稳定性及抗氧化能力均可提高热磨损抗力。但是,不同材料的热磨损抗力更多地与材料的组织结构,尤其是材料内部碳化物的类型有关。热熔损失效:热熔损失效与不同温度及应力下模具材料与铸液的化学亲和力有直接关系。 冷作模具材料应用量大。使用面广,其主要性能要求有强度、硬度、韧性和耐磨性。
退火,将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却,有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目的是使工件软化,改善塑性和韧性,使化学成分均匀化,去除残余应力,或得到预期的物理性能。二、正火,将钢加热到A3或Acm以上40~60度或更高的温度,保持足够时间,使之全部奥氏体化,然后在空气中冷却,是一种简便、经济的金属热处理工艺。主要目的和用途:①对亚共析钢,正火用以消除过热粗晶组织和魏氏组织,轧材中的带状组织;细化晶粒。②对过共析钢,正火可以消除网状二次渗碳体,并使珠光体细化,不但改善机械性能,而且有利于以后的球化退火。③对低碳深冲薄钢板,正火可以消除晶界的游离渗碳体,以改善其深冲性能。④对低碳钢和低碳低合金钢,采用正火,可得到较多的细片状珠光体组织,使硬度增高到HB140-190,避免切削时的“粘刀”现象,改善切削加工性。对中碳钢,在既可用正火又可用退火的场合下,用正火更为经济和方便。三、淬火将钢从高温奥氏体区快速冷却,使过冷的奥氏体产生非扩散性转变产物──马氏体的金属热处理工艺。1、淬火温度形成奥氏体但是右不让晶粒长大为原则。所以:亚共析钢A3以上30-50度,过共析钢A1以上30-50度。压铸模具用钢的使用性能要求与热挤压模具用钢相近,即以要求耐磨性、高的回火稳定性与抗热疲劳性为主。淮南耐腐蚀进口模具材料生产企业
进口模具材料的工艺性能将主要影响模具加工的难易程度、加工质量和生产成本。镇江高镜面进口模具材料推荐厂家
例如采用碳化物不均匀度为5-6级的Cr12MoV钢制造拉伸模,使用寿命往往不足1万件;而采用TS4铜合金模材制造拉伸模,使用寿命可达7万件甚至更多。这是因为TS4铜合金模材的导热性好,可以保证工作中的模具温度分布均匀,不会因局部高温使模具产生裂纹,也不会使拉伸产品表面出现冷焊脱痕及起皱现象,既缩短开模时间,提高模具寿命,又提高生产效率和产品质量。现在TS4铜合金模材已成功地应用于不锈钢板材拉伸模、铝合金压铸模、塑料注射模、铜合金重力铸造及低压铸造模、玻璃瓶制造模等,即将取代传统的模具钢和铸铁,堪称模具材料领域的一次。金属材料激光表面强化技术可用于金属材料的表面强化,解决整体强化和其他表面强化手段难以克服的矛盾;也可用于金属材料的表面改性,获得低等级材料的高性能表层。镇江高镜面进口模具材料推荐厂家