定义广播
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由于大多数冷作模具在室温下工作,材料的塑性变形抗力较大,模具的工作应力较大,工作条件恶劣。 综上所述,此类模具的性能一般要求有较高的硬度和耐磨性、足够的强度和适当的韧性。
因此,冷作模具钢在成分上通常以高碳为主,以满足高硬度和高耐磨性的需要。 如果为了提高模具的抗冲击能力和增加韧性,可以采用中碳钢。 在这种情况下,可以使用热作模具钢来代替。 冷作模具钢中添加合金元素主要是为了提高淬透性和耐磨性。 对于耐磨性要求较高的模具,常添加碳化物形成元素,如Cr、Mo、W、V等元素。 多元合金钢。
从钢种来看,冷作模具钢多为过共析钢和莱氏体钢,一般属于工具钢范畴。 [1]
性能要求广播
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1.冷作模具钢的性能
1)高耐磨性
冷作模具工作时,表面与毛坯之间会发生多次摩擦。 在这种情况下,模具仍必须保持较低的表面粗糙度值和较高的尺寸精度,以防止早期失效。
由于模具材料的硬度和组织是影响模具耐磨性的重要因素,为了提高冷作模具的耐磨性,通常要求模具的硬度比普通模具高30%~50%。工件的硬度,材料的组织为回火马氏体或下贝氏体,其上有均匀分布的细粒状碳化物。 为达到这一目的,钢中碳的质量分数一般在0.60%以上。
2)更高的强度和韧性
模具的强度是指模具零件在工作时抵抗变形和断裂的能力。 强度指标是冷作模具设计和材料选择的重要依据,主要包括拉伸屈服点、压缩屈服点等。屈服点是衡量模具零件塑性变形能力的指标,也是最常用的强度指标。 为了获得高强度,在模具制造过程中,必须根据模具的工作条件确定模具材料的韧性。 对于冲击载荷较强的模具,如冷作模具、冷镦模具等的冲头,由于冲击载荷较大,要求韧性较高。 对于正常工作条件下的冷作模具,通常要承受多次能量较小的冲击载荷。 模具的失效模式为疲劳断裂,因此模具不需要具有过高的冲击韧性值。
3)抗咬合能力强
抗咬合性实际上就是对“冷焊”的抵抗力。 通常在干摩擦条件下,将被测模具钢试样与有咬合倾向的材料(如奥氏体钢)进行等速双摩擦运动,并以一定的速度逐渐增加载荷。 此时,扭矩也相应增大。 当负载增加到某个临界值时,扭矩突然急剧增加,这意味着发生咬合。 该负载称为“闭塞临界负载”。 临界载荷越高,抗咬合能力越强。
4)热软化能力
热软化能力反映了冷作模具钢在加载时温度升高对硬度、变形抗力和耐磨性的影响。 表征冷作模具钢抗热软化性能的主要指标是软化温度(℃)和二次硬化硬度(HRC)。
2.冷作模具钢的工艺性能要求
冷作模具钢的工艺性能直接关系到模具的制造周期和制造成本。 冷作模具钢的工艺性能要求主要包括锻造加工性能、切削加工性能、热处理加工性能等。
1)锻造工艺
锻造不仅减少了模具材料的加工余量,节省钢材,而且改善了模具材料的碳化物偏析等内部缺陷,减少了有害杂质,改善了钢材的组织状态。
为了获得良好的锻件质量,对锻造性能的要求是热锻变形抗力低,塑性好,锻造温度范围宽,锻件裂纹、冷裂纹和网状碳化物析出倾向小。
2) 切削加工性
加工后磨损小,模具表面光滑。 冷作模具钢主要属于过共析钢和莱氏体钢。 大多数切割过程都很困难。 为了获得良好的切削加工性,需要进行正确的热处理。 对于表面质量要求较高的模具,采用含S、含Ca等元素的易切削模具钢。
3)热处理工艺
热处理加工性能主要包括:淬透性、淬透性、抗回火性、过热敏感性、氧化脱碳倾向、淬火变形和开裂倾向等[2]
素材选择与播出
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根据冷作模具钢的性能要求和形状尺寸,材料的选用有以下几种情况。
(1)工作时受力小、形状简单、尺寸小的模具可选用碳素工具钢。
(2)运行中承受正应力、形状复杂或尺寸较大的模具可选用低合金工具钢(如9Mn2V、9SiCr、9CrWMl3、CrWMn、Cr2等)。
(3)工作时受力较大,要求高耐磨性、高淬透性、变形小、形状复杂的模具多采用高碳高铬钢(Crl2、Crl 2MoV等)制造。 现已开发出多种Crl2钢的替代钢(如Cr6WV、Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV等)。 此外,还可采用高速钢、低碳高速钢(6W6M05Cr4V等)和基体钢(化学成分与正常淬火后的高速钢相当)。 钢的基体成分)来制造此类模具。
(4)在冲击条件下工作并具有薄切削刃的模具应采用韧性好的中碳合金工具钢(如4CrW2Si、6CrW2Si等)。
选择举报方式
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选择冷作模具钢时,需要考虑加工方法、应力状态、成形物体的材料性能、生产数量、板厚等。 此外,模具的尺寸和尺寸精度也是不可忽视的因素。
负荷较小或小批量生产时采用低合金工具钢(SKS),负荷较大或批量生产时采用冷作模具钢(SKD),高速工具钢和粉末高速工具钢负载较大时使用。
冷作模具钢、高速工具钢和高合金高速工具钢适用于耐磨场合。 8Cr-2Mo系列模具钢和基体高速工具钢适用于耐冲击场合。 [3]
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