模具钢是用于制造冷冲压模具、热锻模具、压铸模具等模具的钢材。 那么模具钢在工作性能方面有哪些要求和特点呢? 详情如下。
硬度
模具工作时的应力状态复杂。 例如,热加工模具通常在温度场交换下承受交变应力。 因此,它们应具有良好的抗软化或塑性变形能力,并且仍能在长期工作环境中生存。 保持模具形状和尺寸精度。 硬度是模具钢的重要性能之一。 冷作模具的硬度一般选择在58HRC以上,而热作模具,特别是要求抗热疲劳性能高的模具,硬度通常选择在45HRC左右。 对于常用的塑料模具,一般硬度要求在35HRC左右。
强度和韧性
当零件成型时,模具会受到巨大的冲击、扭曲和其他载荷。 特别是随着现代高速冲压、高速精密锻造和液态成形技术以及一次性成形技术的发展,模具往往由于钢材的强度而承受更大的载荷。 并且韧性不够,造成型腔边缘或局部塌陷、崩边或断裂而早期失效。 因此,模具在热处理后应具有较高的硬度和韧性。
耐磨性
零件成形时,材料与模具型腔表面之间的相对运动引起型腔表面的磨损,引起模具的尺寸精度、形状和表面粗糙度发生变化而失效。 磨损是一个复杂的过程,影响因素很多。 除了作用于模具的外部条件外,很大程度上还取决于钢材的化学成分、组织状态和机械性能的不均匀性。
疲劳性能
模具工作时,受到机械冲击和热冲击的交变应力。 热作模具在工作过程中,热交变应力更加明显地导致模具开裂。 由于应力和温度梯度的影响而产生的裂纹常常在模具型腔表面形成浅而细的裂纹。 它们的快速传播和膨胀导致模具失效。此外,钢的化学成分和组织的不均匀,以及钢中非金属夹杂物、气孔、微裂纹等冶金缺陷的存在,都会导致模具的失效。钢材的疲劳强度,因为在交变应力的作用下,首先在这些薄弱部位产生疲劳裂纹,并发展为疲劳损伤。
附着力
由于工模具零件表面两种金属原子的相互作用或单相扩散,一些加工后的金属常常相互粘附。 特别是一些切削、剪切工具和冲压工具的表面会产生粘连或结疤。 现象,会影响切削刃的锋利度以及局部结构和化学成分的变化,导致切削刃局部裂纹或粘附的金属脱落而划伤模具,使工件表面粗糙。 因此良好的抗粘连性能也非常重要。
温馨提示
另外,根据模具工作条件和环境的差异,应考虑所用模具钢应具有良好的导热性、耐蚀性、抗氧化性和导磁性。
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