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冷作模具钢与热作模具钢成分区别
发布时间:2024-05-24 10:40:59 新闻来源:苏州浩凯
 

  冷作模具钢与热作模具钢成分区别

  1.冷模钢冷模钢包括制造冲压模(落料冲压模、修边模、冲头、剪刀)、冷轧模、冷挤压模、弯曲模、拉丝模。1.冷模钢的工作条件和性能要求。由于加工材料的变形阻力较大,模具的工作部分承受较大的压力、弯曲力、冲击力和摩擦力。因此,冷模报废正常的原因一般是磨损。也有因断裂、坍塌、变形过差而提前失效的原因。冷模具钢与刀具钢相比有许多共同点。模具需要高硬度和耐磨性、高弯曲强度和足够的韧性,以确保冲压过程的顺利进行。不同之处在于模具的形状和加I过程复杂。摩擦面积大,磨损可能性大。因此,很难研磨。因此,耐磨模具在工作时需要更高的冲压。由于形状复杂,应力集中,韧性高;模具尺寸大,形状复杂。因此,它需要更高的淬火性、更小的变形和开裂倾向。总之,冷模具钢在淬火、耐磨、韧性等方面的要求高于刀具钢。但在红色硬度要求模具的钢,如高耐磨性、微变形冷模具钢和高韧性冷模具钢,在红色硬度要求低或基本不要求(因为它是冷形成的)的发展中也形成了。以下结合相关钢材的选择进一步说明。2.钢种的选择通常是冷模的使用条件。钢种的选择可分为以下四种情况:(1)尺寸小、形状简单、负荷轻的冷模。例如,可冲头、剪钢板剪刀等T7A、 T8A、T10A、T12A等碳工具钢制造。这种钢具有加工性好、价格便宜、来源方便等优点。但其缺点是淬火性低,耐磨性差,淬火变形大。因此,只适用于制造一些尺寸小、形状简单、负荷轻、硬化层不深、韧性高的冷模具。(2)尺寸大、形状复杂、负荷轻的冷模。常用的钢种有9种SiCr、CrWMn、GCr15及 9Mn2V等低合金刃钢。这些钢在油中的淬透直径一般为40mm以上。其中9Mn2V钢是近年来我国发展的一种Cr冷模用钢.可替代或部分替代Cr的钢。9Mn2V钢的碳化物不均匀性与淬火开裂倾向的比率CrWMn钢材小,脱碳倾向性比9SiCr钢小,淬透性大于碳工具钢。它的价格只比后者高30%左右,是一种值得推广的钢种。但9Mn2V钢材在生产和使用中也存在冲击韧性低、断裂等缺点。另外,回火稳定性差,回火温度一般不超过180℃在200℃回火时,抗弯强度和韧性开始出现低值Mn2V硝酸盐和热油等冷却能力相对较低的淬火介质中,钢可以淬火。奥氏体等温淬火可用于一些变形要求严格、硬度要求低的不锈钢模具。(3)冷模尺寸大,形状复杂,负荷重。必须使用中合金或高合金钢钢钢Cr12Mo、 Crl2MoV、 Cr6WV Cr4W2MoV等等,也有高速钢的选择。近年来,使用高速钢作为冷模具的趋势越来越大,但应指出的是,此时不再利用高速钢特的红硬优势。淬火性高,耐磨性高。因此,热处理工艺也应有所不同。采用高速钢制冷模具时,应采用低温淬火,以提高韧性 W18Cr4V钢刀常用的淬火温度为1280-1290℃。制作冷模时,应使用1190℃低温淬火。另一个例子 W6Mo5Cr4V2.低温淬火后,寿命可大大提高,特别是损坏率明显降低。〔4)刀间冲击负荷薄的冷作模具。如上所述。前三种冷模钢的性能要求主要是耐磨性高,均采用高碳过分析钢甚至荣氏体钢。对于一些冷模,加上切边楼、冲裁模等。对口薄。若在使用过程中受到冲击负荷的影响,较高的冲击韧性。可采取以下措施解决这一矛盾。①减少合碳量。采用亚共折钢,避免一次和二次碳化物导致钢韧性下降;②加入Si.、Cr等合金元素。为提高钢的回火稳定性和回火温度(240-270)℃回火)有利于在不降低硬度的情况下充分消除淬火应力,提高吉祥度;②加入W等元素形成难熔碳化物,细化晶粒,提高韧性。常用的高韧性冷作模具钢有6种SiCr、4CrW2Si;、5CrW2Si等等。3.充分发挥冷作模具钢的性能潜力Cr在12型钢或高速钢制冷模具中,一个突出的问题是钢脆性大,使用时容易开裂。因此,碳化物必须通过充分锻造来细化。此外,还应开发新的钢种。新钢种发展的重点应该是降低钢的碳含量和碳化物形成元素的数量。近年来,我国开发推广了以下新钢种,如表4.11所示。Cr4W2MoV 钢具有硬度高、耐磨性高、淬火性好等优点,具有良好的回火稳定性和综合力学性能。用干硅钢板冲洗模具等。能使寿命比Cr12MoV钢增加1~3倍以上,但钢锻温区狭窄,锻造河县开裂。严格控制锻造温度和操作规定Cr2Mn2SiWMoV钢淬火温度低,淬火变形小,淬火性高W7Cr4MoV钢可代W18Cr4V和Cr12MoV钢的特点是碳化物的不均匀性和韧性大大提高。2、热模钢1。热模的工作条件包括锤锻模、热挤压模和压铸模。热模工作条件的主要特点是与热金属接触,这是与冷模工作条件的主要区别。因此,将带来以下两个问题:(l)在模腔表面加热金属。模腔的表面温度一般为300~400℃上述热挤压模可达500-8000℃以上;压铸模腔温度与压铸材料的类型和浇筑温度有关。如果铸黑色金属,模腔温度可达1万℃以上。如此高的使用温度会显著降低模腔表面的硬度和强度,使用时容易放置。因此,热模钢的基本使用性能要求是热塑性变抗力高,包括高温硬度、高温强度和高热塑性变抗力,实际上反映了钢的高回火稳定性。因此,我们可以找到热模钢合金化的第yi种方法,即添加Cr、W、Si等合金元素可以提高钢的回火稳定性。(2)模腔表面金属产生热疲劳(开裂)。热模的工作特点是间歇性的。热金属每次形成后,用水、油、空气等介质冷却模具腔表面。因此,热模的工作状态是反复加热和冷却,使模腔表面的金属产生反复的热膨胀和冷收缩,即反复承受拉应力。因此,模腔表面开裂称为热疲劳。因此,对热模具钢的第二个基本使用性能要求,即热疲劳阻力高。一般而言,影响钢热疲劳抗力的主要因素有:①钢的导热性。钢的导热性高,可降低模具表面金属的加热程度,从而降低钢的热疲劳倾向。一般认为钢的导热性与碳含量有关,碳含量高时导热性低,因此高碳钢不应用于热模钢。碳钢通常用于生产(C0.3%5~0.6%)合碳过低会降低钢的硬度和强度。也不利。②影响钢的临界点。通常钢的临界点(Acl)钢的热疲劳倾向越低。因此,通常添加合金元素Cr、W、Si、提高钢的临界点。从而提高钢的热疲劳抗性。

  2.常用热作模具钢(1)锤锻模具钢。锤锻模钢一般有两个突出问题。一是工作时受冲击负荷影响。因此,钢的力学性能要求较高,特别是塑料变形的抗性和韧性;二是锤锻模截面尺寸较大(如400)mm)因此,为了保证整个模具的组织和性能均匀,对钢的淬透性要求较高。锤锻楼常用的钢有五种CrNiMo、 5CrMnMo、 5CrNiW、 5CrNiTi及5CrMnMoSiV等等。不同类型的锤眼模应选用不同的材料。大型或大型锤锻5CrNiMo为好.也可以用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等等。中小型锤锻通常选择5CrMnMO钢。(2)热挤压模具采用钢材,加载速度慢。因此,模腔的加热温度较高,一般可达500-800℃。该钢的使用性能主要要求为高温强度(即高回火稳定性)和高耐热疲劳ak可适当降低淬透要求。一般热挤压模尺寸较小,一般小于 70~90 mm。常用的热挤压模有四种CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr等热模具钢。其化学成分如表4.16所示。其中4CrW2Si冷模作冷模钢和热模钢。由于用途不同,可采用不同的热处理方法。淬火温度低(870)—900℃)低温或中温回火处理;热模淬火温度高(一般为950-1000)℃)高温回火处理。(3)压铸模具钢。一般而言,压铸模具钢的性能要求与热挤压模具钢相似,即回火稳定性高,热疲劳抗力高。因此,常用的钢种一般与热挤模钢相同。若一般使用4CrW2Si.和3Cr2W8V等钢。但不同于低熔点Zn40.合金压铸模Cr、30CrMnSi及40CrMo等;对Al和Mg可选择4种合金压铸模型CrW2Si、4Cr5MoSiV 等对Cu3.合金压铸模Cr2W8V钢。近年来,随着黑色金属压铸工艺的应用,高熔点铝合金和镍合金主要用于3Cr2W8V钢进行Cr-Al-SI三元共渗用于制造黑色金属压铸模具。近,高强度铜合金被用作黑色金属的压铸模材料。

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