模具鋼的磨削性能也不容忽視。對于一些對表面粗糙度要求較高的模具,如塑料模具、光學模具等,良好的磨削性能能夠保證模具表面達到高精度的要求。含有適量合金元素且組織均勻的模具鋼,其磨削性能較好。在磨削過程中,能夠獲得光滑的表面,減少表面缺陷的產生。例如,在制造光學鏡片注塑模具時,使用磨削性能好的模具鋼,能夠保證模具型腔表面的粗糙度達到 Ra0.01 - 0.05μm,滿足光學鏡片的高精度要求。冷作模具鋼在沖壓模具中的應用極為。在汽車車身制造中,大量的沖壓件,如車門、引擎蓋等,都需要使用沖壓模具。使用高性能的冷作模具鋼,如 DC53 鋼,能夠保證沖壓模具在長時間的沖壓作業中,保持模具的精度和表面質量。DC53 鋼相比傳統的冷作模具鋼,具有更高的韌性和耐磨性,能夠有效減少模具的崩刃和磨損現象,提高沖壓件的生產效率和質量。低變形模具鋼淬火變形小,利于保證模具精度。CR12模具鋼批量定制
耐蝕塑料模具鋼主要用于制造在腐蝕性環境下工作的塑料模具,如生產含有腐蝕性添加劑的塑料制品的模具。4Cr13 鋼是常用的耐蝕塑料模具鋼,它含有較高的鉻元素,具有良好的耐腐蝕性。在化工、食品包裝等行業,使用 4Cr13 鋼制造的塑料模具,能夠有效抵抗塑料制品中腐蝕性物質的侵蝕,保證模具的正常使用,延長模具的使用壽命,同時也確保了塑料制品的質量不受模具腐蝕的影響。模具鋼的生產工藝對其性能有著決定性的影響。在熔煉過程中,采用先進的真空熔煉技術,能夠有效去除鋼中的雜質和氣體,提高鋼的純凈度。例如,通過真空感應熔煉和真空電弧重熔相結合的工藝,生產出的模具鋼,其內部雜質含量極低,組織均勻性好,從而提高了模具鋼的綜合性能。在鍛造過程中,合理的鍛造比能夠使鋼的組織更加致密,改善鋼材的力學性能。一般來說,鍛造比在 3 - 5 之間時,模具鋼的性能較為理想。江門A3模具鋼批量定制經濟型模具鋼成本較低,適用于對成本敏感的模具。
鍛造是改善模具鋼內部組織、提升性能的關鍵環節,尤其對高碳高合金鋼(如 Cr12 鋼),合理的鍛造工藝可破碎網狀碳化物,避免使用時出現早期開裂。以 Cr12MoV 鋼為例,采用 “高溫擴散 + 多向鐓拔” 鍛造工藝:加熱至 1150-1200℃保溫 4-6 小時,使碳化物充分溶解;通過反復鐓粗(變形量≥30%)和拔長(變形量≥50%),將網狀碳化物等級從 3 級降至 1 級以下。鍛造后的模具鋼橫向沖擊韌性提升 40%,使用壽命延長 2-3 倍。對于大型模具鋼坯(重量≥5 噸),需采用水壓機進行徑向鍛造,確保鍛透性,避免心部出現疏松或偏析,這類鍛件在汽車覆蓋件模具中可承受百萬次以上的沖壓循環而不失效。
耐熱性是熱作模具鋼必備的性能,它指的是鋼材在高溫環境下保持其硬度、強度和尺寸穩定性的能力,防止因溫度過高而發生軟化、變形等現象。熱作模具在工作時通常會接觸高溫金屬坯料或金屬液,工作溫度可達 300-1000℃,這就要求模具鋼具有良好的耐熱性。例如在壓鑄模具中,模具需要承受 600-800℃的鋁合金液或鋅合金液的反復沖刷和填充,每次填充都會使模具表面溫度急劇升高,隨后又快速冷卻,這種劇烈的溫度變化會導致模具表面產生熱疲勞裂紋。3Cr2W8V 鋼是常用的壓鑄模具鋼,它在 600℃時仍能保持 HRC40 以上的硬度,具有較高的熱強性和抗熱疲勞性能。某壓鑄廠使用 3Cr2W8V 鋼制造鋁合金輪轂壓鑄模,模具在生產 5 萬件輪轂后,表面仍無明顯熱疲勞裂紋,尺寸精度保持良好,而使用普通熱作模具鋼的模具在生產 2 萬件后就因熱疲勞失效,更換頻率增加。抗沖擊模具鋼韌性高,能有效抵御沖擊載荷。
冷作模具鋼中的低合金冷作模具鋼,如 9SiCr 鋼,是在碳素工具鋼的基礎上添加少量硅、鉻元素發展而來,具有一定的淬透性和較高的回火穩定性,適用于制造一些形狀復雜、要求變形小的冷作模具。9SiCr 鋼的淬透性比 T10 鋼好,直徑 20mm 的鋼材在油中淬火即可獲得全馬氏體組織,避免了因淬不透導致的性能不均。經過 860-880℃淬火和 160-200℃回火后,其硬度可達到 HRC60-62,同時具有較好的韌性(沖擊韌性 αk≥15J/cm2),能夠滿足小型沖裁模、冷鐓模、絲錐、板牙等模具和工具的工作要求。例如在制造 M10 螺栓的冷鐓模時,9SiCr 鋼模具能夠承受冷鐓過程中的沖擊力和摩擦力,冷鐓件的尺寸精度可達 IT8 級,模具使用壽命可達 5 萬次以上,相較于碳素工具鋼模具,壽命提高了 2-3 倍,且模具變形量更小,減少了修模次數。連鑄模具鋼用于連鑄結晶器,性能要求苛刻。江門A3模具鋼批量定制
雙相模具鋼結合兩種組織優點,性能更優異。CR12模具鋼批量定制
冷作模具鋼主要用于常溫下對金屬材料進行沖壓、剪切、冷鐓等加工,其性能要求是高硬度、高耐磨性和足夠的韌性。典型牌號如 Cr12MoV,經淬火 + 低溫回火后硬度可達 HRC58-62,沖擊韌性 αk≥20J/cm2,能承受較大的沖擊載荷而不崩裂。該鋼種通過添加鉬(Mo)和釩(V)元素,形成細小的碳化物,顯著提高耐磨性和回火穩定性,在沖裁模具中可實現 10 萬次以上的使用壽命。對于要求更高的精密冷沖模具,常用 DC53 鋼,其經深冷處理(-196℃)后,殘余奧氏體含量≤5%,尺寸穩定性提升 40%,特別適合電子接插件等精密零件的沖壓加工,可將沖裁間隙控制在 0.005mm 以內。CR12模具鋼批量定制