模具钢材性能要求

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pmma对模具钢材的要求

pmma对模具钢材的要求

pmma对模具钢材的要求【原创实用版】目录1.PMMA 的简介和特点2.模具钢材的选择标准3.PMMA 对模具钢材的具体要求4.模具钢材的选用和处理建议5.结论正文1.PMMA 的简介和特点PMMA,即聚甲基丙烯酸甲酯,是一种具有优异综合性能的热塑性树脂。

它具有良好的透明度、耐候性、耐化学腐蚀性和耐磨性,广泛应用于汽车、建筑、电子电器、照明等领域。

在加工过程中,模具的质量对 PMMA 制品的性能和外观有着至关重要的影响。

2.模具钢材的选择标准在选择模具钢材时,需要考虑以下几个方面的因素:(1) 硬度:模具钢材的硬度要适中,过高的硬度会导致模具脆性增加,易于断裂;过低的硬度则容易导致模具磨损过快,影响使用寿命。

(2) 韧性:模具钢材需要具有一定的韧性,以保证在加工过程中能够承受压力和冲击,避免出现裂纹和断裂等现象。

(3) 耐磨性:模具在使用过程中会受到 PMMA 的摩擦,因此需要具有较好的耐磨性,以延长模具的使用寿命。

(4) 耐热性:在高温环境下,模具钢材需要具备良好的耐热性,以防止因温度过高导致模具变形或性能下降。

(5) 导热性:良好的导热性能可以保证模具在加工过程中温度分布均匀,有利于提高制品的质量。

3.PMMA 对模具钢材的具体要求针对 PMMA 的特性,对模具钢材的具体要求如下:(1) 模具钢材的硬度应在 HRC30-45 之间,以保证模具具有足够的强度和耐磨性。

(2) 模具钢材需要具有良好的耐热性,一般建议选用合金钢、高速钢等具有较高耐热性的钢材。

(3) 模具钢材的韧性和强度要平衡,以避免在加工过程中出现裂纹和断裂等问题。

(4) 模具钢材的耐腐蚀性要好,以保证在加工过程中不受 PMMA 的化学腐蚀影响。

4.模具钢材的选用和处理建议(1) 在选择模具钢材时,可以参考以上提到的要求,结合实际生产需求和成本考虑,选用合适的钢材。

(2) 对于选用的模具钢材,在加工前需要进行适当的热处理,以提高其性能和使用寿命。

S2311模具钢执行标准及钢板性能分析

S2311模具钢执行标准及钢板性能分析

S2311
1、S2311模具钢(2311预硬塑胶模具钢)是一种钢材,经热处理后,加工及抛光性能良好,更适宜电火花加工。

可用于一般制造大型塑胶模具及用做塑料模模架。

2、S2311钢板执行标准:沙钢企业标准
3、S231:!钢板交货状态:淬火+回火或回火
4、S2311钢板加硬处理:
为提高模具寿命达到80万模次以上,可对预硬钢实施淬火加低温回火的加硬方式来实现。

淬火时先在500∙600团预热2・4小时,然后在85O∙88O0保温一定时间(至少2小时),放入油中冷却至50∙100团出油空冷,淬火后硬度可达50-52HRC,为防止开裂应立即进行2000低温回火处理,回火后,硬度可保持48HRC以上
5、S2311钢板氮化处理
氮化处理可得到高硬度表层组织,氮化后的表层硬度达到650-700HV
8、S2311模具钢材特征
有较高的抛光性能,良好的加工性,优良的强韧性,可淡化处理或镀珞。

真空脱气精炼处理钢质纯净,适合要求抛光或蚀纹加工塑胶模。

预硬状态供货,无需在热处理可直接用于模具加工,缩短工期。

经锻轧制加工,组织致密,100%超声波检验,无气孔,针眼缺陷。

9、S2311模具钢用途
•热塑性塑胶注塑模具,挤压模具。

•热塑性塑料吹塑模具。

•重载模具主要部件。

•冷结构制件。

•常用于制造电视机壳,洗衣机,冰箱内壳,水桶等。

使用方法:P20已预先硬化处理至285-33OHB(30-36HRC),与瑞典618德国GS∙2311状态相当,可直接用于制模加工,并具有尺寸稳定性好的特点,预硬钢材才可满足一般用途需求,模具寿命可达50W模次。

模具钢材选用.doc

模具钢材选用.doc

模具钢材选用·doc模具钢材选用一、引言模具钢材是用于制作模具的重要材料,其质量和选用对模具的性能和寿命具有重要影响。

本文将详细介绍模具钢材的选用方法和注意事项。

二、模具钢材的分类根据使用要求和材料特性,模具钢材可以分为以下几类:1·冷作模具钢:适用于冷作模具,如冲压模具、弯曲模具等。

2·热作模具钢:适用于高温条件下的模具,如压铸模具、热剪模具等。

3·塑料模具钢:适用于塑料制品的模具,如注塑模具、吹塑模具等。

4·特殊用途模具钢:适用于特殊需求的模具,如引导模具、电子模具等。

三、模具钢材选用方法1·根据模具种类和工作环境选择合适的材料。

2·考虑模具的使用寿命和生产批量,选择耐磨性和耐腐蚀性良好的材料。

3·根据模具的尺寸和复杂度,选择具有良好加工性能的材料。

4·考虑模具的强度和韧性要求,选择具有合适力学性能的材料。

5·考虑成本和经济性,选择合适的材料。

四、模具钢材的常用品牌和性能1·冷作模具钢常用品牌:H13钢、D2钢、S7钢等。

具有较高硬度和耐磨性,适用于冷作模具。

2·热作模具钢常用品牌:H11钢、H13钢、718钢等。

具有较高耐热性和耐蚀性,适用于热作模具。

3·塑料模具钢常用品牌:P20钢、2311钢、2738钢等。

具有较高韧性和良好加工性能,适用于塑料模具。

4·特殊用途模具钢常用品牌:S136、NAK80、420等。

具有特殊要求的模具,根据具体需要选择合适的材料。

五、模具钢材的热处理1·淬火:根据不同材料和要求,进行适当的加热温度和保温时间,使材料达到适当的硬度。

2·回火:对淬火后的材料进行回火处理,提高材料的韧性和抗冲击性。

六、模具钢材的表面处理1·氮化处理:通过在模具表面形成一层氮化层,提高模具的硬度和耐磨性。

2·电镀处理:通过在模具表面电镀一层金属材料,提高模具的防锈性和耐腐蚀性。

模具薄钢的要求

模具薄钢的要求

模具薄钢的要求
模具薄钢的要求主要包括以下几个方面:
1. 材质要求:模具薄钢常采用优质碳素结构钢或合金结构钢作为原材料,以确保钢材具备较高的强度、韧性和耐磨性。

2. 硬度要求:模具薄钢需要具备较高的硬度,以保证模具零件的精度和使用寿命。

硬度一般要求在45-55 HRC(洛氏硬度)之间。

3. 尺寸和形状公差要求:模具薄钢的尺寸和形状公差要求较高,以保证模具和零件的精度。

这需要钢材具备较好的加工性能,保证在加工过程中能够满足相关的公差要求。

4. 表面质量要求:模具薄钢的表面应具备一定的平整度、光洁度和无裂纹、夹杂等缺陷,以保证模具的使用性能和外观要求。

5. 耐蚀性要求:模具薄钢需要具备较好的耐腐蚀性能,以保证在工作环境较为恶劣时的使用寿命和稳定性。

6. 寿命要求:模具薄钢需要具备较长的使用寿命,尤其是在高强度、高温、高磨损等工况下,需要具备良好的抗疲劳和耐磨性能。

总之,模具薄钢需要具备高强度、高硬度、高精度、良好的加工性能和耐蚀性,以满足模具的使用要求。

不同类型和应用的模具薄钢可能有不同的具体要求。

注塑模具钢材选择标准

注塑模具钢材选择标准

注塑模具钢材选择标准
注塑模具的钢材选择是非常重要的,它直接影响着模具的使用
寿命、生产效率和产品质量。

在选择注塑模具钢材时,需要考虑以
下几个标准:
1. 材料的机械性能,模具钢材需要具有较高的硬度、强度、韧
性和耐磨性,以确保模具在长时间的使用过程中不易变形、不易磨损,能够承受注塑过程中的高压力和高温环境。

2. 耐蚀性能,注塑模具在工作过程中会接触到各种化学物质和
高温熔融的塑料,因此模具钢材需要具有良好的耐蚀性能,不易受
到腐蚀和氧化。

3. 加工性能,模具钢材需要具有良好的加工性能,便于进行切削、铣削、磨削等加工工艺,以满足复杂模具的加工要求。

4. 成本考量,在满足以上性能要求的前提下,还需要考虑模具
钢材的成本,以确保在满足质量要求的前提下,尽量降低生产成本。

常用的注塑模具钢材包括P20钢、718钢、NAK80钢等。

P20钢
具有良好的加工性能和耐磨性,适用于中小型注塑模具;718钢具
有较高的硬度和耐磨性,适用于大型注塑模具;NAK80钢具有良好
的耐蚀性和高光洁度,适用于对产品表面要求较高的模具制造。

总之,在选择注塑模具钢材时,需要综合考虑材料的机械性能、耐蚀性能、加工性能和成本考量,以确保选择合适的材料来满足注
塑模具的使用要求。

模具钢材选用标准

模具钢材选用标准
模具钢材选用标准
《模具钢材选用标准:打造完美模具的秘籍》
嘿,你知道吗?在工业制造的奇妙世界里,模具钢材就像是一位超级英雄的装备,没有它,那可就像是超级英雄失去了超能力一样糟糕透顶啊!模具钢材的选用标准那可是至关重要,不搞懂它,你制造模具的过程就像是没头苍蝇到处乱撞,最后只能以失败告终。所以,赶紧跟着我一起来探索这神秘又重要的模具钢材选用标准吧,让我们一起打造出无敌的模具!
三、“耐的“秘密武器”啊!就像是一位久经沙场的战士,只有具备了强大的耐磨性,才能在长期的使用过程中始终保持良好的状态。你想想,如果模具钢材不耐磨,那用不了几次就会变得面目全非,这可怎么行呢?所以啊,耐磨性好的模具钢材就像是穿上了一层坚固的铠甲,能够抵御各种磨损和侵蚀。比如,在制造一些需要大量重复加工的模具时,就需要选用耐磨性极好的模具钢材,这样才能保证模具在长期使用过程中不会因为磨损而影响加工精度和质量。
二、“韧性之舞:能屈能伸有弹性”
嘿,可别光看硬度啊,韧性也是模具钢材的重要标准之一!韧性就像是模具钢材的“柔软体操”,能屈能伸才能应对各种复杂的情况。如果模具钢材只有硬度没有韧性,那它就像是一个易碎的花瓶,轻轻一碰就可能破裂。而有了韧性,模具钢材就能像弹簧一样,在受到压力时能够弯曲变形,然后在压力消失后又能恢复原状。这就像是一个灵活的舞者,在舞台上翩翩起舞,展现出它的优美和灵动。比如,在制造一些需要承受冲击和振动的模具时,就需要选用韧性较好的模具钢材,这样才能保证模具在长期使用过程中不会轻易出现裂纹或断裂。
好啦,模具钢材选用标准就像是一把把打开成功之门的钥匙,掌握了它们,你就能在模具制造的道路上畅通无阻,打造出完美的模具!所以啊,亲爱的朋友们,赶紧行动起来吧,让我们一起成为模具钢材选用标准的专家,为我们的工业制造贡献自己的力量!相信在我们的努力下,我们一定能够制造出更多更好的模具,让我们的工业生产更加高效、更加优质!加油吧!

注塑模具常用钢材及硬度汇总

注塑模具常用钢材及硬度汇总注塑模具是一种用于制造塑料制品的模具,常见于家电、汽车、电子等行业。

模具的材料选择对模具的寿命、质量和成本等方面都具有重要影响。

下面是注塑模具常用钢材及硬度的汇总:1.P20钢:P20钢又称为低碳铬模具钢,具有良好的切削性能、加工性能和热处理性能。

其硬度一般为28-32HRC,适用于制造大多数注塑模具的芯、腔。

2.718钢:718钢是一种耐热性能较好的模具钢,具有优异的综合性能。

718钢的硬度一般在30-36HRC之间,适用于制造高要求的注塑模具。

3.NAK80钢:NAK80钢是一种低合金的中碳铬钼耐冲击模具钢,具有出色的耐磨性和耐蚀性。

其硬度一般为37-43HRC,适用于制造高要求的注塑模具。

4.S136钢:S136钢又称为不锈钢,具有良好的抗腐蚀性能和耐酸碱性能。

其硬度一般为48-52HRC,适用于制造高品质和高精度的注塑模具。

5.H13钢:H13钢是一种热作模具钢,具有良好的耐热性和热疲劳性能。

其硬度一般为45-50HRC,适用于制造需要抵抗高温和高压的注塑模具。

6.738钢:738钢是一种高硬度、高强度的模具钢,具有优异的耐磨性能和尺寸稳定性。

其硬度一般为48-52HRC,适用于制造长寿命和高要求的注塑模具。

除了以上几种常用钢材外,还有一些特殊用途的模具钢,如:SLD钢、STAVAX钢、420钢等。

这些钢材在不同的注塑模具制造过程和需求中具有特定的应用价值。

在选择模具钢材时,需要综合考虑模具的使用条件、工作环境、成本等因素。

合理选择合适的模具钢材,能够提高模具的使用寿命、耐磨性和生产效率,降低模具制造成本,提高产品质量。

pmma对模具钢材的要求

pmma对模具钢材的要求摘要:1.PMMA 的概述2.PMMA 对模具钢材的选择要求3.模具钢材的性能要求4.模具钢材的制造和加工要求5.模具钢材的表面处理要求6.总结正文:一、PMMA 的概述PMMA,全称聚甲基丙烯酸甲酯,是一种热塑性树脂,具有优异的透明性、耐候性和耐磨性。

在各种工业领域,如汽车、电子、建筑等,都有广泛的应用。

尤其是在光学显示领域,如手机屏幕、显示器等,PMMA 更是不可或缺的材料。

二、PMMA 对模具钢材的选择要求由于PMMA 的优异性能,对其模具钢材的选择要求也相对较高。

首先,模具钢材需要具有优良的耐热性,因为PMMA 的加工温度较高,如果模具钢材的耐热性不好,容易导致模具变形,影响加工质量。

其次,模具钢材需要具有良好的耐磨性,因为PMMA 的硬度较高,如果模具钢材的耐磨性不好,容易导致模具表面磨损,影响模具的使用寿命。

三、模具钢材的性能要求模具钢材的性能要求主要包括耐热性、耐磨性、强度、韧性等。

其中,耐热性是模具钢材最重要的性能要求之一,因为模具在加工PMMA 时,需要承受高温。

如果模具钢材的耐热性不好,容易导致模具变形,影响加工质量。

耐磨性也是模具钢材的重要性能要求,因为PMMA 的硬度较高,如果模具钢材的耐磨性不好,容易导致模具表面磨损,影响模具的使用寿命。

四、模具钢材的制造和加工要求模具钢材的制造和加工要求主要包括钢材的选择、热处理、加工工艺等。

在选择钢材时,需要选择具有优良耐热性和耐磨性的钢材。

在热处理方面,需要控制好热处理的温度和时间,以保证模具钢材的性能。

在加工工艺方面,需要采用先进的加工工艺,以保证模具的精度和光洁度。

五、模具钢材的表面处理要求模具钢材的表面处理要求主要包括表面光洁度、表面硬度等。

表面光洁度要求高,可以提高模具的耐用性,降低产品的不良率。

表面硬度要求高,可以提高模具的耐磨性,延长模具的使用寿命。

六、总结总的来说,PMMA 对模具钢材的要求较高,模具钢材需要具有良好的耐热性、耐磨性、强度、韧性等性能,同时,还需要具有良好的制造和加工性能,以及表面处理性能。

pmma对模具钢材的要求

pmma对模具钢材的要求(实用版)目录1.PMMA 的概述2.PMMA 对模具钢材的要求3.模具钢材的选择4.模具钢材的性能要求5.模具钢材的加工和维护正文【1.PMMA 的概述】PMMA,即聚甲基丙烯酸甲酯,是一种热塑性树脂,具有优异的透明度、光泽和耐候性,广泛应用于汽车、建筑、照明和电子等领域。

在生产过程中,PMMA 需要通过模具成型,因此对模具钢材有较高的要求。

【2.PMMA 对模具钢材的要求】PMMA 对模具钢材的要求主要体现在以下几个方面:(1)高硬度:为了保证 PMMA 制品的表面光洁度和精度,模具钢材应具有高硬度。

一般情况下,模具钢材的硬度应在 HRC50 以上。

(2)高强度:由于 PMMA 在成型过程中会产生较大的内应力,模具钢材需要具备足够的强度来抵抗这些应力,避免模具变形和损坏。

(3)良好的耐磨性:在 PMMA 成型过程中,模具表面会与 PMMA 材料发生摩擦,因此模具钢材应具有良好的耐磨性,以延长模具使用寿命。

(4)良好的耐热性:由于 PMMA 成型过程温度较高,模具钢材需要具备良好的耐热性,以保证模具在高温环境下不会出现软化、变形等问题。

(5)良好的耐腐蚀性:PMMA 材料对某些化学物质具有一定的腐蚀性,因此模具钢材应具有良好的耐腐蚀性,以保证模具在生产过程中不受腐蚀。

【3.模具钢材的选择】在满足上述要求的基础上,可以根据具体的生产条件和成本预算选择合适的模具钢材。

常见的模具钢材有:高速钢、工具钢、合金结构钢、不锈钢等。

【4.模具钢材的性能要求】在选择模具钢材时,应考虑以下几个方面的性能要求:(1)热处理性能:模具钢材需要具有良好的热处理性能,以保证模具在热处理过程中不出现裂纹、变形等问题。

(2)切削性能:为了便于加工和提高加工精度,模具钢材应具有良好的切削性能。

(3)焊接性能:为了方便模具的维修和组装,模具钢材应具有良好的焊接性能。

(4)抛光性能:为了提高模具表面的光洁度,模具钢材应具有良好的抛光性能。

模具钢选购指南范文

模具钢选购指南范文模具钢是用于制作模具的一种特殊钢材,广泛应用于汽车、家电、电子、塑料、五金等行业。

在选购模具钢时,需要考虑以下几个方面:1.材质选择:常见的模具钢材有优质碳结构钢、合金结构钢、冷作模具钢和热作模具钢。

不同的材质适用于不同的模具制作需求。

通常情况下,合金结构钢具有较高的硬度和耐磨性,适用于制作耐用性要求较高的模具。

2.硬度要求:模具钢的硬度是一个重要的指标,对模具的使用寿命和性能影响较大。

硬度可以通过调整钢中的合金成分来实现,一般使用硬度测试仪进行测试。

在选择模具钢时,需要根据具体的模具工作条件和要求,选择适合的硬度等级。

3.耐磨性要求:模具钢在使用过程中将与材料进行摩擦和冲击,所以耐磨性也是考虑的一个重要因素。

耐磨性较好的模具钢可以提高模具的使用寿命,降低制造成本。

常见的提高耐磨性的方法包括合金添加和表面处理等。

4.韧性要求:模具在使用过程中可能会受到较大的冲击载荷,所以其韧性也是需要考虑的因素。

韧性较好的模具钢可以提高模具的抗断裂性能,减少模具在使用过程中的意外损坏。

5.加工性能:模具钢在制造过程中需要进行热处理和机械加工,所以其加工性能也是需要考虑的因素。

加工性能好的模具钢可以提高加工效率和降低制造成本。

6.成本因素:模具钢的成本也是一个需要考虑的因素。

较高品质的模具钢价格较高,但其性能和使用寿命也较长,可以降低制造成本。

在选择模具钢时需要综合考虑成本和使用寿命等因素。

综上所述,选择适合的模具钢需要考虑材质选择、硬度要求、耐磨性要求、韧性要求、加工性能和成本因素等多个方面,以确保模具钢可以满足具体的制造需求和要求。

在选择过程中,建议与专业的模具钢供应商进行合作,综合考虑各项因素,选购适合的模具钢。

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使用性能
A 强度性能
(1)硬度硬度是模具钢的主要技术指标,模具在高应力的作用下欲保持其形状尺寸不变,必须具有足够高的硬度。

冷作模具钢在室温条件下一般硬度保持在HRC60左右,热作模具钢根据其工作条件,一般要求保持在HRC40~55范围。

对于同一钢种而言,在一定的硬度值范围内,硬度与变形抗力成正比;但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间,其塑性变形抗力可能有明显的差别。

(2)红硬性在高温状态下工作的热作模具,要求保持其组织和性能的稳定,从而保持足够高的硬度,这种性能称为红硬性。

碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内保持这种性能,铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内保持这种性能。

钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。

(3)抗压屈服强度和抗压弯曲强度模具在使用过程中经常受到强度较高的压力和弯曲的作用,因此要求模具材料应具有一定的抗压强度和抗弯强度。

在很多情况下,进行抗压试验和抗弯试验的条件接近于模具的实际工作条件(例如,所测得的模具钢的抗压屈服强度与冲头工作时所表现出来的变形抗力较为吻合)。

抗弯试验的另一个优点是应变量的绝对值大,能较灵敏地反映出不同钢种之间以及在不同热处理和组织状态下变形抗力的差别。

B 韧性
在工作过程中,模具承受着冲击载荷,为了减少在使用过程中的折断、崩刃等形式的损坏,要求模具钢具有一定的韧性。

模具钢的化学成分,晶粒度,纯净度,碳化物和夹杂物等的数量、形貌、尺寸大小及分布情况,以及模具钢的热处理制度和热处理后得到的金相组织等因素都对钢的韧性带来很大的影响。

特别是钢的纯净度和热加工变形情况对于其横向韧性的影响更为明显。

钢的韧性、强度和耐磨性往往是相互矛盾的。

因此,要合理地选择钢的化学成分并且采用合理的精炼、热加工和热处理工艺,以使模具材料的耐磨性、强度和韧性达到最佳的配合。

冲击韧性系表特征材料在一次冲击过程中试样在整个断裂过程中吸收的总能量。

但是很多工具是在不同工作条件下疲劳断裂的,因此,常规的冲击韧性不能全面地反映模具钢的断裂性能。

小能量多次冲击断裂功或多次断裂寿命和疲劳寿命等试验技术正在被采用。

C 耐磨性
决定模具使用寿命最重要的因素往往是模具材料的耐磨性。

模具在工作中承受相当大的压应力和摩擦力,要求模具能够在强烈摩擦下仍保持其尺寸精度。

模具的磨损主要是机械磨损、氧化磨损和熔融磨损三种类型。

为了改善模具钢的耐磨性,就要既保持模具钢具有高的硬度,又要保证钢中碳化物或其他硬化相的组成、形貌和分布比较合理。

对于重载、高
速磨损条件下服役的模具,要求模具钢表面能形成薄而致密粘附性好的氧化膜,保持润滑作用,减少模具和工件之间产生粘咬、焊合等熔融磨损,又能减少模具表面进行氧化造成氧化磨损。

所以模具的工作条件对钢的磨损有较大的影响。

耐磨性可用模拟的试验方法,测出相对的耐磨指数?,作为表征不同化学成分及组织状态下的耐磨性水平的参数。

以呈现规定毛刺高度前的寿命,反映各种钢种的耐磨水平;试验是以Cr12MoV钢为基准(?=1)进行对比。

图1-2-3是标准磨具进行耐磨性试验的结果,较好地反映工模具钢在磨粒磨损条件下的耐磨性水平。

D 抗热疲劳能力
热作模具钢在服役条件下除了承受载荷的周期性变化之外,还受到高温及周期性的急冷急热的作用,因此,评价热作模具钢的断裂抗力应重视材料的热机械疲劳断裂性能。

热机械疲劳是一种综合性能的指标,它包括热疲劳性能、机械疲劳裂纹扩展速率和断裂韧性三个方面。

热疲劳性能反映材料在热疲劳裂纹萌生之前的工作寿命,抗热疲劳性能高的材料,萌生热疲劳裂纹的热循环次数较多;机械疲劳裂纹扩展速率反映材料在热疲劳裂纹萌生之后,在锻压力的作用下裂纹向内部扩展时,每一应力循环的扩展量;断裂韧性反映材料对已存在的裂纹发生失稳扩展的抗力。

断裂韧性高的材料,其中的裂纹如要发生失稳扩展,必须在裂纹尖端具有足够高的应力强度因子,也就是必须有较大的裂纹长度。

在应力恒定的前提下,在一种模具中已经存在一条疲劳裂纹,如果模具材料的断裂韧性值较高,则裂纹必须扩展得更深,才能发生失稳扩展。

也就是说,抗热疲劳性能决定了疲劳裂纹萌生前的那部分寿命;而裂纹扩展速率和断裂韧性,可以决定当裂纹萌生后发生亚临界扩展的那部分寿命。

因此,热作模具如要获得高的寿命,模具材料应具备高的抗热疲劳性能、低的裂纹扩展速率和高的断裂韧性值。

抗热疲劳性能的指标可以用萌生热疲劳裂纹的热循环数,也可以用经过一定的热循环后所出现的疲劳裂纹的条数及平均的深度或长度来衡量。

E 咬合抗力
咬合抗力实际就是发生“冷焊”时的抵抗力。

该性能对于模具材料较为重要。

试验时通常在干摩擦条件下,把被试验的工具钢试样与具有咬合倾向的材料(如奥氏体钢)进行恒速对偶摩擦运动,以一定的速度逐渐增大载荷,此时,转矩也相应增大,该载荷称为“咬合临界载荷”,临界载荷愈高,标志着咬合抗力愈强。

工艺性能
在模具生产成本中,材料费用一般占10%~20%,而机械加工、热处理、装配和管理费用占80%以上,所以模具的工艺性能是影响模具的生产成本和制造难易的主要因素之一。

A 可加工性
——热加工性能,指热塑性、加工温度范围等;
——冷加工性能,指切削、磨削、抛光、冷拔等加工性能。

冷作模具钢大多属于过共析钢和莱氏体钢,热加工和冷加工性能都不太好,因此必须严格控制热加工和冷加工的工艺参数,以避免产生缺陷和废品。

另一方面,通过提高钢的纯净度,减少有害杂质的含量,改善钢的组织状态,以改善钢的热加工和冷加工性能,从而降低模具的生产成本。

为改善模具钢的冷加工性能,自20世纪30年代开始,研究向模具钢中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或导致模具钢中碳的石墨化的元素,发展了各种易切削模具钢,以进一步改善其切削性能和磨削性能,减少刀具磨料消耗、降低成本。

B 淬透性和淬硬性
淬透性主要取决于钢的化学成分和淬火前的原始组织状态;淬硬性则主要取决于钢中的含碳量。

对于大部分的冷作模具钢,淬硬性往往是主要的考虑因素之一。

对于热作模具钢和塑料模具钢,一般模具尺寸较大,尤其是制造大型模具,其淬透性更为重要。

另外,对于形状复杂容易产生热处理变形的各种模具,为了减少淬火变形,往往尽可能采用冷却能力较弱的淬火介质,如空冷、油冷或盐浴冷却,为了得到要求的硬度和淬硬层深度,就需要采用淬透性较好的模具钢。

C 淬火温度和热处理变形
为了便于生产,要求模具钢淬火温度范围尽可能放宽一些,特别是当模具采用火焰加热局部淬火时,由于难于准确地测量和控制温度,就要求模具钢有更宽的淬火温度范围。

模具在热处理时,尤其是在淬火过程中,要产生体积变化、形状翘曲、畸变等,为保证模具质量,要求模具钢的热处理变形小,特别是对于形状复杂的精密模具,淬火后难以修整,对于热处理变形程度的要求更为苛刻,应该选用微变形模具钢制造。

D 氧化、脱碳敏感性
模具在加热过程中,如果发生氧化、脱碳现象,就会使其硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低;因此,要求模具钢的氧化、脱碳敏感性好。

对于含钼量较高的模具钢,由于氧化、脱碳敏感性强,需采用特种热处理,如真空热处理、可控气氛热处理、盐浴热处理等。

其他因素
在选择模具钢时,除了必须考虑使用性能和工艺性能之外,还必须考虑模具钢的通用性和钢材的价格。

模具钢一般用量不大,为了便于备料,应尽可能地考虑钢的通用性,尽量利用大量生产的通用型模具钢,以便于采购、备料和材料管理。

另外还必须从经济上进行综合分析,考虑模具的制造费用、工件的生产批量和分摊到每一个工件上的模具费用。

从技术、经济方面全面分析,以最终选定合理的模具材料。

文章关键词:模具、钢材。

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