如何合理选择模具钢材

如何合理选择模具钢材，是一个对照复杂的系统工程，但也是模具制造的枢纽环节，是关系到模具寿命和成本的一项主要工作，下面从模具钢材的基赋机能、工艺机能、冶金质量、通用性及使用要求等身分来解析。

模具钢材的基赋机能进行模具材料选择时，必需起首考虑模具钢材的某些基赋机能必需能顺应所制造的模具的需要，在一般情况下，个中三种机能是首要的，即钢的耐磨性、韧性、硬度和红硬性。这三种机能可以对照周全地反映模具钢材的综合机能，应可以在一定水平上抉择其应用规模。当然对于一种模具的要求来说，可能个中的一种或两种是首要的，而其余的一种或两种是次要的。

⒈模具钢材的耐磨性模具工作时，轮廓往往要与工件发生多次强烈的摩擦，模具必需在此情况下仍能贯串连接其尺寸精度和轮廓粗糙度，不致于早期掉落效。要求模具钢材既能承受机械磨损，而且在承受重载和高速摩擦时，模具被摩擦轮廓能够形成薄而致密附着的氧化模，贯串连接润滑感化，防止模具和被加工工件的轮廓之间发生粘附、焊接招致工件轮廓擦伤，又能削减模具轮廓进一步氧化造成的损伤。为了改善模具钢材的耐磨性，就要采纳合理的出产工艺和处置工艺，使模具钢材既具有高硬度又使模具钢中的碳化物等硬化相的组成、描写和分布合理，当然模具工作过程中的润滑情况和模具钢材的轮廓处置，也对改善模具的耐磨机能有优胜的影响。

⒉模具钢材的韧性对于受强烈冲击载荷的模具，如冷作模具的冲头，锤用热锻模具、冷镦模具、热镦锻模具等，模具钢材的韧性是十分主要的考虑身分，对于在高温下工作的模具，还必需考虑其在工作温度下的高温韧性。对于多向受冲击载荷的模具，还必需考虑其等向性。模具钢材的化学成分、晶粒度、碳化物、夹杂物的组成数目、描写、尺寸和分布情况：金相组织、微观偏析等，城市对模具钢材的韧性带来影响。钢的纯净度、锻轧变形的标的目的会对横向机能发生很大的影响。模具材料的韧性往往和耐磨性、硬度是互相矛盾的。因之根据模具的具体工作情况，选择合理的模具材料，并采用合理的精髓精辟、热加工和热处置、轮廓处置工艺使模具钢材得到耐磨性和韧性等综合机能的最佳共同，以顺应模具的需要，是模具钢材的主要成长的路子。

⒊硬度和红硬性硬度是模具制造模具钢材的首要技术机能指标，模具在工作时必需具有高的硬度和强度，才能贯串连接其正本的外形和尺寸，一般冷作模具钢，要求其淬回火硬度为hrc60旁边，而热作模具钢为hrc45~50旁边，并且要求热作模具钢材在其工作温度下仍贯串连接一定的硬度。红硬性是手印具钢材在一定温度下贯串连接其硬度和组织稳定性抗软化的能力，对于热作模具钢和部分重载荷冷作模具钢，是主要的机能指标。其余，还要根据不合模具的实际工作条件，分袂考虑其实际要求的机能，如对热作模具钢要考虑其抗冷热疲困机能，对压铸模具应考虑其耐融熔金属的冲蚀机能；对于重载荷型腔模具应注重其等向性；对于高温工作的热作模具应考虑其在工作温度下的抗氧化机能；对于在腐蚀介质工作的模具，应注重其抗腐蚀机能；对在高载荷下工作的模具应考虑其抗压强度、抗拉强度和抗弯强度、疲困强度及断裂韧度等。㈡模具钢材的工艺机能在模具总的制造成本中，稀奇是对于小型慎密复杂模具，模具材料费往往只占总成本的10%～20%，有时甚至低于10%；而机械加工、热处置、轮廓处置、装配、经管等费用要占成本的80%以上。所以模具材料的工艺机能就成为影响模具成本的一个主要身分，改善模具的工艺机能，不仅可以使模具出产工艺简单，易于制造，而且可以有用地降低模具制造费用。

模具材料的工艺机能，经常要考虑的有以下几种。

⒈可加工性

模具材料的可加工性包孕冷加工机能，如切削、磨削、抛光、冷挤压、冷拉工艺性，热加工机能包孕热塑性和热加温度规模等。模具钢首要属于过共析钢和莱氏体钢，冷加工和热加工机能一般都不太好，在出产过程中，必需严重地节制热加工和冷加工的工艺参数，以避免发生缺陷和废品，另一方面还必需经由过程改善钢的纯净度，削减有害的杂质，改善钢的组织状况，并采纳一些举措，以改善钢的工艺机能，降低模具的制造费用。为了改善模具钢的切削性和磨削性，从20世纪30年月起头，研究向钢中加入适量的硫、铅、钙、稀土金属等元素或导致模具钢中碳的石墨化的元素，成长了各类易切削模具钢。今后发现有些易切削元素加入今后，会在模具钢中出产一些有害的夹杂物（如硫化铁等），会使钢的力学机能，稀奇是横向的塑性、韧性下降，于是又在精髓精辟后期对钢水进行变性处置，经由过程加入变性剂（如sica，稀土元素等），形成富钙硫化物或稀土硫化物使硫化物球化，抑制了硫对钢的力学机能的晦气影响，保留和施展了其对钢的可加工性和磨削性的有利感化，使易切削模具钢得到进一步地成长。有些模具材料，如高钒高速钢、高钒高合金模具钢的磨削性很差、磨削比很低，未便于磨削加工，近年来改用粉末冶金出产，可以使钢中的碳化物细小、平均，完全消除了通俗工艺出产的高钒模具钢中的大颗粒碳化物，不只使这类钢的磨削性大为改善，而且改善了钢的塑性、韧性等机能，使之能在模具制造中推广应用。有些模具对轮廓粗糙度要求很低，如要求镜面抛光的塑料模具和一些冷作模具。就要采用抛光机能很好的模具材料，这类钢种往往要采用电渣重熔或真空电弧重熔等工艺进行精髓精辟，得到高纯净度的钢材，以顺应镜面抛光的要求。⑴皮纹加工性：有些塑料制品要求制造有皮纹、装饰性图案或文字名堂的轮廓，为了出产这些制品，就要求在压制这些制品的模具轮廓加工出相应的清晰的花纹、图案来。而加工这些图案、皮纹一般是采用化学蚀刻工艺，要求模具材料要能顺应这种化学蚀刻工艺，蚀刻今后，能够在模具轮廓得到图案清晰、纹理清晰的皮纹和图案。

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