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模具钢简介-选材
常用模具钢介绍及选材
市场部 汪晶;目 录; ★ 满足模具的使用性能要求
1) 承受大负荷的重载模具,应选用高强度材料;承受强烈摩擦和磨损的模具,应选用硬度高、耐磨性好的材料;承受冲击负荷大的模具,应选用韧性高的材料。
2) 形状复杂、尺寸精度要求高的模具,应选用微变形材料。
3) 结构复杂、尺寸较大的模具,宜采用淬透性好、变形小的高合金材料;或制成镶拼结构。
4) 对于小批量生产或新产品试制,可选用一般材料如碳素钢;当生产批量大或自动化程度高时,宜选用高合金钢或钢结硬质合金等材料。
★考虑模具材料的工艺性能
优良的锻造性能与切削加工性能,较好的淬透性,较小的氧化脱碳和淬火变形、开裂倾向。
★经济性; 1、分类:碳素工具钢、油淬冷作模具钢、空淬冷作模具钢、高碳高铬冷作模具钢、基体钢和低碳高速钢、高耐磨高强韧冷作模具钢以及其他冷作模具钢。
2、受力情况:拉伸、压缩、弯曲、冲击、摩擦等。
3、失效形式:断裂、变形、磨损、粘合、啃伤、软化等。
;§2、冷作模具材料及性能要求;§2、冷作模具材料及性能要求;;§2、冷作模具材料及性能要求/碳素工具钢;工艺性能:
★锻造性能 碳素工具钢的热变形抗力低,锻造温度范围宽,锻造工艺性好。
★退火和正火 经锻造后的碳素工具钢模具毛坯需进行退火处理,使其具有良好的工艺性能,为切削加工和淬火做好组织准备。
;§2、冷作模具材料及性能要求/碳素工具钢; 油淬冷作模具钢:在碳素工具钢的基础上加入适量的Cr、Mo、W、V、Si、Mn等合金元素。
◎ 目的: 以提高钢的淬透性、力学性能和回火稳定性。
◎ 特点: 具有高的硬度、中等的淬透性,其中CrWMn钢的淬透性优于9Mn2V等钢,而9Mn2V钢能在较低的温度下淬硬,其淬火变形会稍小一些。
◎常用的油淬冷作模具钢:CrWMn、9CrWMn、9Mn2V、MnCrWV钢等。
; 1. CrWMn钢
力学性能:具有较高的硬度和耐磨性、较好的韧性并能减小过热敏感性、淬火变形较小。
工艺性能:
☆ 锻造工艺 始锻温度1100一1140℃,终锻温度800~850℃。锻后要空冷到650~700℃再转入热灰中缓冷。
☆ 退火工艺 CrWMn钢锻后均需等温球化退火,退火加热温度790~830℃,等温温度700~720℃,退火后的组织比较均匀,退火硬度约为255~207HBS。
☆ 淬火工艺 淬火加热温度820~840℃,油淬硬度为63~65HRC,直径拳40~50mm的钢件油中可以淬透。CrWMn钢经860℃加热、280℃等温淬火后,强韧性明显提高。
☆回火工艺 回火温度200℃,回火硬度60~62HRC。
应用范围:轻载冲裁模具、轻载拉深模具和弯曲翻边模具。;;
9Mn2V钢工艺性能:
★ 锻造工艺 始锻温度1130~1160℃,终锻温度≥800℃,空冷到 650~700℃,再缓冷。
★ 退火工艺 加热温度750~770℃,保温3~5h,等温温度680~700℃,保温4~6h。
★ 淬火工艺 淬火温度780~820℃,油冷,硬度62HRC以上,热处理变形较小。
★ 回火工艺 回火温度150~200℃,空冷,硬度60~62HRC,回火温度在200~300℃,有回火脆性及显著的体积膨胀,应设法预防。
应用: 适于制造一般要求的尺寸较小的冷冲模、冷压模、雕刻模、落料模等。; 3. 9SiCr钢
9SiCr钢是一种专用刃具钢,也可用来制造机床附件和冷作模具,如打印模、滚齿模、搓丝板、冷冲模等,目前正逐步应用到载荷较大的模具,部分取代Crl2钢。
;§2、冷作模具材料及性能要求/模具钢的选材;9SiCr钢工艺性能:
◆锻造工艺 始锻温度1050~1100℃,终锻温度850~800℃,锻后缓冷;
◆退火工艺 加热温度780~810℃,保温2~4h;等温温度680~720℃,保温4~6h;
◆淬火工艺 淬火温度860~880℃,油冷,硬度62~65HRC,可采用分级或等温淬火;
◆回火工艺 回火温度180~200℃,硬度60~62HRC,在250℃回火脆性,应避免在此温度范围回火。
9SiCr钢应用范围 :
适于制造冷冲模和打印模等。如用9SiCr钢制造的螺栓十字槽冲模,经9
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