熱作模具鋼材

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熱作模具鋼材要求材料具有熱強性和熱耐磨性

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熱作模具鋼材要求材料具有熱強性和熱耐磨性

發布日期:2019-04-08 作者:耀盈模具 點擊:

        熱作模具鋼材鋼是指適宜于制作對金屬進行熱變形加工的模具用的合金工具鋼,如熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄模、熱鐓模等。由于熱作模具鋼材長時間處于高溫高壓條件下工作,因此,要求模具材料具有高的強度、硬度及熱穩定性,特別是應有高熱強性、熱疲勞性、韌性和耐磨性。


性能要求

     熱作模具鋼材在工作時承受著很大的沖擊力,模腔和高溫金屬接觸,反復地加熱和冷卻,其使用條件極其惡劣。為了滿足熱作模具鋼材的使用要求,熱作模具鋼材鋼應具備下列基本特性:

    (1)較高的高溫強度和良好的韌性。熱作模具鋼材,尤其是熱鍛模,工作時承受很大的沖擊力,而且沖擊頻率很高,如果模具沒有高的強度和良好的韌性,就容易開裂。

   (2)良好的耐磨性能,由于熱作模具鋼材丁作時除受到毛坯變形時產生摩擦磨損之外,還受到高溫氧化腐蝕和氧化鐵屑的研磨,所以需要熱作模具鋼材鋼有較高的硬度和抗黏附性。

   (3)高的熱穩定性。熱穩定性是指鋼材在高溫下可長時間保持其常溫力學性能的能力。熱作模具鋼材工作時,接觸的是熾熱的金屬,甚至是液態金屬,所以模具表面溫度很高,一般為400~700℃。這就要求熱作模具鋼材鋼在高溫下不發生熱化,具有高的熱穩定性,否則模具就會發生塑性變形,造成堆塌而失效。

熱作模具鋼材

    (4)優良的耐熱疲勞性,熱作模具鋼材的工作特點是反復受熱受冷,模具一時受熱膨脹,一時又冷卻收縮,形成很大的熱應力,而且這種熱應力是方向相反,交替產生的。在反復熱應力作用下,模具表面會形成網狀裂紋(龜裂),這種現象稱為熱疲勞,模具因熱疲勞而過早地斷裂,是熱作模具鋼材失效的主要原因之一。所以熱作模具鋼材鋼必須要有良好的熱疲勞性。

    (5)高淬透性。熱作模具鋼材一般尺寸比較大,熱鍛模尤其是這樣,為了使整個模具截面的力學性能均勻,這就要求熱作模具鋼材鋼有高的淬透性能。

   (6)良好的導熱性。為了使模具不致積熱過多,導致力學性能下降,要盡可能降低模面溫度,減小模具內部的溫差,這就要求熱作模具鋼材鋼要有良好的導熱件能。

   (7)良好的成形加工工藝性能,以滿足加工成形的需要。


    國內有色金屬壓鑄模具普遍采用H13熱作模具鋼材鋼。所謂熱作模具鋼材是指對加熱至再結晶溫度以上的金屬或合金進行塑性變形的和對液態的有色金屬壓制成型制造零部件的模具。  

    作為有色金屬的壓鑄模具用鋼一般應具有下述條件:   

    (1)具有較高的淬透性,熱處理時可采用冷卻強度較小的介質和具有較小的熱處理變形;   

    (2)具有高的抗熱裂性和耐熱疲勞抗力,使模具經受激冷激熱不易形成裂紋以及形成的裂紋不易擴展,避免模具失效;   

    (3)具有高的抗熱軟化能力和抗高溫磨損能力,使模具保持一定的高溫強度和尺寸穩定性;   

   (4)具有高的抗液態金屬的粘焊(soldering)和化學沖蝕損傷,國內以熔化液態金屬的熔損來表征。要達到這些兼具高溫強度和高韌度要求,又有較高的高溫硬度和抗磨損能力,主要由鋼的化學成分決定,一般采用中碳含量(0.35~0.45%)和含Cr、W、M0和V等合金元素,合金元素總量在6~25%范圍。 

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