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润滑与维护

模具钢的选用



发布时间:2014/10/25
模具钢在选用时大致要满足工作条件要求、工艺性能要求和经济性要求等。
1.工作条件要求
(1)耐磨性坯料在模具型腔中塑性变形时,沿型腔表面产生流动和滑动,使模具型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦,从而导致模具因磨损而失效。所以耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下,模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。
(2)强韧性一般情况下,模具的工作条件十分恶劣,有时会承受较大的冲击负荷,从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断,模具要具有较高的强度和韧性。模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。
(3)疲劳断裂性能模具工作过程中,在循环应力的长期作用下,往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂、接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度以及材料中夹杂物的含量。
(4)高温性能当模具的工作温度较高时,会导致钢的硬度和强度下降,导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此,模具材料应具有较高的抗回火稳定性,以保证模具在工作温度下,具有较高的硬度和强度。
(5)耐冷热疲劳性能有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态,使型腔表面受拉力、压力、交变应力的作用,引起表面龟裂和剥落,增大摩擦力,阻碍塑性变形,降低了尺寸精度,从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一,这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。
(6)耐蚀性有些模具如塑料模,由于在工作时塑料中存在氯、氟等元素,受热后会分解析出HCl、HF等强侵蚀性气体,侵蚀模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加剧磨损失效。
2.工艺性能要求
模具的制造过程一般要经过锻造、切削加工、热处理等多道工序。为保证模具的制造质量,降低生产成本,模具材料不仅应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性,而且还应具有较小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。
(1)可锻性具有较低的热锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。
(2)退火工艺性球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。
(3)切削加工性切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低。

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