模具钢是用来制造冷冲模、热锻模压铸模等模具的钢种。模具是机械制造、无线电仪表、电机电器等工业部门中制造零件的要紧加工工具。模具的质量直截了当碍事着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产本钞票、而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外，要紧受模具材料和热处理的碍事。 冠菌素
简介模具钢大致可分为〔冷作模具钢〕、〔热作模具钢〕和〔塑料模具钢〕3类，用于锻造、冲压、切型、压铸等。由于各种模具用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢，按其所制造模具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性，足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。由于这类用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢的性能要求也不同。 冷作模具包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。冷作模具有钢，按其所制造具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。用于这类用途的合金工具用钢一般属于高碳合金钢，碳质量分数在%以上，铬是这类钢的重要合金元素，其质量分数通常不大于5%。但关于一些耐磨性要求特别高，淬火后变形特别小模具用钢，最高铬质量分数可达13%， 同时为了形成大量碳化物，钢中碳质量分数也特别高，最高可达%。冷作模具钢的碳含量较高，其组织大局部属于过共析钢或莱氏体钢。常用的钢类有高碳碳素消字灵低合金钢、高碳高铬钢、甘薯苗铬钼钢、中碳铬钨钏钢等。 热作模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种要紧类型，包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等。热变形模具在工作中除要承受巨大的机械应力外，还要承受反复受热和冷却的做用，而引起特别大的热应力。热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外，还应具有良好的高温强度、热疲乏稳定性、导热性和耐蚀性，此外还要求具有较高的淬透性，以保证整个截面具有一致的力学性能。关于压铸模用钢，还应具有外表层经反复受热和冷却不产生裂纹，以及经受液态金属流的冲击和侵蚀的性能。这类钢一般属于中碳合金钢，碳质量分数在%，属于亚共析钢，也有一局部钢由于参加较多的合金元素〔如钨、钼、钒等〕而成为共析或过共析钢。常用的钢类有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。 塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能。此外，还要求具有良好的工艺性，如热处理变小、加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺寸和外形稳定等。一般情况下，注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢；热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷作模具钢。
分类
美国按模具服役条件将模具钢分为三大类，美国金属学会工具钢委员会列出了：冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢三大类。其中，冷作模具钢又分出12小类，热作模具钢9小类，塑料模具钢2小类。每个小类的选材又取决于三个要紧因素：激光打孔◆尺寸大小和外形的复杂性，◆被加工的材料，◆耐久性要求或设计寿命。1.冷作模具钢〔1〕分为五组：W组、O组、A组、D组、S组。◆W组即水淬工具钢，有11个钢种，7个碳素工具钢，含碳量从%。◆O组即油淬冷作模具钢〔俗称油钢〕，有4个钢种，含碳量在%，◆A组即空淬中合金冷作模具钢，有9个钢种，含碳量从0%。◆D组即高碳高铬冷作模具钢，有7个钢种，含碳量%。◆S组即耐冲击工具钢，有7个钢种，含碳量%。 用于冷作模具还有高速钢〔HSS组〕和超高速钢〔SHSS组〕，钴基硬质合金和钢结硬质合金〔HA组〕，粉末钢和工程陶瓷〔PIM组〕，碳钨工具钢〔F组〕，特别用途工具钢〔L组〕。〔2〕冷作模具钢的选用 冷作模具钢的主系列是高硬冷作类，要紧用于要求高抗压和耐磨为主的模具，硬度高于HRC60-62。关于要求耐冲击、韧性高的模具，硬度低于HRC60-62，要紧用S类和部份A类和最一般的调质钢、弹簧钢、热作模具或基体钢。关于大型冲压模，如汽车外型冲压件，要紧用铸铁类。简易或寿命数量少的用锌基合金或高分子复合材料。 高速钢和超高速
钢在冷作模具中的应用迅速增长。要紧是有高的"抗压强度/硬度"比值。且硬度可在HRC60-70之间选择。 粉末模具钢有优良的耐磨寿命，硬度不大高HRC60-62，应用相当多。 碳素工具钢在寿命10万件的冲头或软材料冲压模仍有一定的应用范围。2.热作模具钢 美国热作模具钢分二大类：热作模具钢，和超级热强合金。 热作模具由于在有温度的条件下工作，要求材料具有热强性和热耐磨性，为了保证模具的使用寿命模具要冷却，热冷交替模具会出现龟裂，即热疲乏裂纹，因此材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲乏性能。 按热强性排列的主系列进行选材: 低合金调质模具钢〔6G，6F2，6F3〕→中铬热作模具钢〔H11、H12、H13〕→钨热作模具钢〔H21，H22〕。 非标准的热作模具钢：例如热镦锻模具用时效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出现了不能满足热耐磨性时，能够选择6H1，6H2。 当要求模具以热作耐磨性为主时，能够选择D2，D4→M2，M4→粉末钢。钢结硬质合金、钴基硬质合金的高温耐磨性是特别高的，但其热疲乏性〔即冷热抗疲乏裂纹〕特别差，不能在急冷急热状态下使用。3.塑料模具钢美国是最早在工具钢中列出塑料模具专用钢的国家，以P来表示为主，共分为五类。沙袋填充物◆渗碳型塑料模具钢：P1，P2，P3，P4，P5，P6。这类钢含碳量特别低，要紧是美国早期及用挤压成型制模法，要求冷塑性好，有高的挤压性能，成型后外表渗碳淬火提高外表硬度，使用寿命长。芯部超低碳可使淬火时
变形量最小。◆调质型塑料模具：P20，P21。目前塑料模具中P20的用量特别大，已成为主体，大多数在预硬状态时使用。◆中碳合金工具钢用于热固性塑料模。钢号有H13，而L2和S7，O1和A2也有应用。这一类的特点是：〔1〕全然属二次硬化金钢，500-600oC时的热强性好。〔2〕含铬较高，大气腐蚀性好。〔3〕淬透性极好，适用于大模块。◆不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模，要紧钢号有420，414L，440，416。◆时效钢是通过时效处理而获得高的使用性能。有两种，一种是P21低碳Ni-A1时效钢；另一类是18Ni马氏体时效钢。后者是用于宇航工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。 塑料模具钢的选用 薄壁的塑料箱体，生产批量在小于10万件时，用P20，P21预硬态〔HB250～300〕，腐蚀性较强时用414L。 高寿命的一般塑料模，用P6或P20，经渗碳一淬火后硬度在HRC54-58；塑料件不太大时，可用O1，S7。腐蚀性较强时用420。 非高温的热固性模用P6，P20经渗碳淬火后使用。腐蚀性强用420。 高温热固性塑料模用H13和S7或渗碳钢P4。这些含铬较高有好的抗回火性和抗高温氧化性。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议