熱作模具在工作過程中,面臨著極為嚴苛的工作環(huán)境。一方面,模具要承受高溫狀態(tài)下金屬的高壓作用,例如在熱鍛模中,模具需承受高達數(shù)百兆帕的壓力,這要求熱作模具鋼具備足夠高的高溫強度,以防止模具在高壓下發(fā)生塑性變形。另一方面,熱作模具頻繁經(jīng)歷加熱和冷卻的循環(huán)過程,產(chǎn)生強烈的熱應力,容易引發(fā)熱疲勞裂紋,因此良好的熱疲勞穩(wěn)定性是熱作模具鋼的關鍵性能之一。熱作模具鋼還需具備一定的耐磨性,因為在高溫下,模具與被加工金屬之間的摩擦加劇,磨損問題更為突出。以壓鑄模為例,模具不僅要承受高溫液態(tài)金屬的高速沖刷,還需承受周期性的熱沖擊,這對模具鋼的綜合性能提出了極高要求。冷擠壓模具鋼強度和韌性兼顧,滿足冷擠壓需求。蘇州SKH-9 模具鋼源頭廠家
模具鋼的軋制工藝也很關鍵。通過控制軋制溫度、軋制速度和變形量等參數(shù),可以優(yōu)化模具鋼的組織結(jié)構(gòu)和性能。例如,采用控制軋制和控制冷卻技術,能夠使模具鋼獲得細小均勻的晶粒組織,提高鋼材的強度和韌性。在實際生產(chǎn)中,對于一些模具鋼,如高性能冷作模具鋼和熱作模具鋼,通常會采用先進的軋制工藝,以滿足模具制造對鋼材性能的嚴格要求。熱處理是提升模具鋼性能的重要手段。淬火能夠提高模具鋼的硬度和耐磨性,回火則可以消除淬火應力,調(diào)整模具鋼的韌性和強度。對于冷作模具鋼,如 Cr12MoV 鋼,通常采用高溫淬火和多次回火的工藝。高溫淬火可以使碳化物充分溶解,提高鋼的硬度和耐磨性;多次回火能夠進一步消除殘余應力,穩(wěn)定組織,提高模具鋼的韌性。一般來說,Cr12MoV 鋼的淬火溫度在 1020 - 1050℃之間,回火溫度在 500 - 550℃之間,回火次數(shù)為 2 - 3 次。蘇州SKD61模具鋼生產(chǎn)廠家油淬模具鋼在油中淬火,能獲得良好的淬火效果。
塑料模具鋼的應用極為,由于塑料的種類繁多,包括熱塑性塑料和熱固性塑料,且塑料制品的形狀、尺寸精度以及外觀要求各不相同,這就導致對塑料模具鋼的性能需求呈現(xiàn)出多樣化的特點。對于制造高精度、高表面質(zhì)量塑料模具,如光學鏡片模具、手機外殼模具等,模具鋼需要具備優(yōu)良的鏡面拋光性能,能夠達到極低的表面粗糙度,以確保塑料制品表面光滑、無瑕疵。像 S136 這類不銹鋼材質(zhì)的塑料模具鋼,經(jīng)過精細的拋光處理后,表面粗糙度 Ra 值可低至 0.01μm 以下,非常適合制造光學模具。良好的尺寸穩(wěn)定性也是塑料模具鋼的重要特性之一,在塑料制品的成型過程中,模具需在一定溫度和壓力下保持穩(wěn)定的尺寸,否則會影響產(chǎn)品的尺寸精度。時效硬化型塑料模具鋼,如 NAK80,通過時效處理,能夠在保證較強度的同時,實現(xiàn)極小的尺寸變化,滿足高精度塑料模具的要求。對于一些含有腐蝕性添加劑的塑料,或者在潮濕環(huán)境下使用的塑料模具,耐腐蝕性成為關鍵性能。
中合金冷作模具鋼以 CrWMn 鋼為,它是一種含鉻、鎢、錳的合金工具鋼,具有較高的淬透性和耐磨性,廣泛應用于制造精度要求較高的冷作模具。CrWMn 鋼的淬透性較好,直徑 50mm 的鋼材在油中淬火可獲得全馬氏體組織,淬火后的硬度可達 HRC62-64,經(jīng)過 200-250℃回火后,硬度仍能保持在 HRC60-62。由于其合金元素的合理配比,在淬火后能形成均勻分布的碳化物(主要是 Cr23C6 和 Fe3W3C),這些碳化物硬度高、分布均勻,提高了模具的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。CrWMn 鋼常用于制造精度要求較高的冷沖模、冷擠壓模以及量具等,在機械制造、電子等行業(yè)有著廣泛的應用。例如在電子元件的沖壓生產(chǎn)中,使用 CrWMn 鋼制造的精密沖裁模,能夠保證沖壓件的尺寸精度達到 ±0.005mm,沖裁斷面粗糙度達到 Ra0.4μm,滿足電子元件的高精度要求。拉深模具鋼摩擦系數(shù)小,減少拉深過程中的模具磨損。
耐熱性是熱作模具鋼必備的性能。在高溫環(huán)境下,模具鋼需要保持其硬度、強度和尺寸穩(wěn)定性,防止因溫度過高而發(fā)生軟化、變形等現(xiàn)象。例如在壓鑄模具中,模具需要承受高溫金屬液的反復沖刷和填充,使用具有良好耐熱性的模具鋼,如 3Cr2W8V 鋼,能夠在高溫壓鑄過程中,保持模具的精度和表面質(zhì)量,保證壓鑄件的尺寸精度和外觀質(zhì)量。冷作模具鋼中的低合金冷作模具鋼,如 9SiCr 鋼,具有一定的淬透性和較高的回火穩(wěn)定性。它常用于制造一些形狀復雜、要求變形小的冷作模具,如小型沖裁模、冷鐓模等。9SiCr 鋼在經(jīng)過適當?shù)臒崽幚砗螅軌颢@得良好的綜合性能,其硬度可達到 HRC60 - 62,同時具有較好的韌性,能夠滿足這類模具在工作過程中的性能要求。熱擠壓模具鋼能承受熱擠壓時的高溫和高壓。江門CR12模具鋼零售
低碳模具鋼韌性較好,可用于對韌性要求高的模具。蘇州SKH-9 模具鋼源頭廠家
模具鋼的耐磨性直接關系到模具的使用壽命,是模具鋼重要的性能指標之一。在模具工作過程中,與被加工材料之間的摩擦不可避免,尤其是在冷沖壓、冷擠壓等工藝中,模具表面會受到強烈的摩擦和磨損,良好的耐磨性能夠減少模具的磨損量,降低維修和更換成本。模具鋼的耐磨性主要取決于其組織中碳化物的種類、數(shù)量、分布以及基體硬度。例如在粉末冶金模具中,由于粉末在壓制過程中會對模具表面產(chǎn)生強烈的擦傷和磨損,選用具有高耐磨性的模具鋼至關重要。Cr12 型鋼屬于高碳高鉻冷作模具鋼,其組織中含有大量均勻分布的 Cr7C3 型碳化物,這種碳化物硬度高達 HV1800-2000,能夠有效抵抗粉末的磨損。某粉末冶金企業(yè)使用 Cr12 鋼制造齒輪模具,與使用普通模具鋼相比,模具的磨損量減少了 60%,使用壽命從 1 萬件提升至 3 萬件,降低了生產(chǎn)成本。蘇州SKH-9 模具鋼源頭廠家