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模具鋼材的性能介紹
?、鄞慊鹎埃跈C(jī)加工之前預(yù)先進(jìn)行一次600～700℃（1～3小，以消除加工應(yīng)力，亦可減少淬火后的變形，網(wǎng) 址，http，//www.rijiamj.com，模具鋼材應(yīng)具備的基本性能。
1.淬透性，2.模具鋼材的切削加工性，3.磨削性，4.韌性，5.硬度和耐磨性，6.變形與開(kāi)裂傾向，7.脫碳敏感性。
8.強(qiáng)度及塑性，9.熱穩(wěn)定性，10.熱疲勞..，模具鋼材的脫碳敏感性和鋼的化學(xué)成分、加熱溫度和加熱，在合金元素中硅和鉬含量超過(guò)1％時(shí)會(huì)加重脫碳敏感性，1、淬透性。
9、熱穩(wěn)定性，對(duì)于含碳量高的模具鋼材的強(qiáng)度試驗(yàn)，一般不采用拉伸試驗(yàn)，而是在彎曲試驗(yàn)時(shí)，測(cè)定強(qiáng)度極限σb和擾度f(wàn)。
在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，測(cè)定破斷時(shí)的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度tb和扭轉(zhuǎn)角ψ，并以f和ψ表示塑性，這些試驗(yàn)可以較明顯地反映熱處理、化學(xué)成分及組織變化，題 目，模具鋼材的性能介紹，為了使這些應(yīng)力減小到*小，可以采取以下措施。
?、俨捎梅旨?jí)加熱、分級(jí)或等溫淬火、淬火前預(yù)冷以及使用，都有可能減少變形，硬度在一定程度上可以表示對(duì)塑性變形的抗力，高的硬度是保持高的耐磨性的必要條件，但是，過(guò)高的硬度會(huì)帶來(lái)脆性和增加缺口敏感性，10、熱疲勞，熱作模具的表面經(jīng)過(guò)一定次數(shù)的冷、熱循環(huán)而引起的熱應(yīng)。
因此鋼的熱膨脹系數(shù)對(duì)熱作模具的熱疲勞有重要的影響，同時(shí)，局部地區(qū)可能因受熱而發(fā)生相變，也會(huì)增加應(yīng)力，相變溫度越高，越不易產(chǎn)生熱疲勞，此外。
模具鋼材本身的強(qiáng)度，特別是高溫強(qiáng)度越高，抗熱疲勞裂紋生成的能力也越強(qiáng)，④淬火加熱時(shí)，防止工件過(guò)熱，過(guò)熱會(huì)引起晶粒粗大和強(qiáng)度降低，淬火時(shí)工模具容易開(kāi)裂，5、硬度和耐磨性。
在選擇和使用模具鋼材時(shí)，淬透性是一個(gè)重要因素，有些工模具要求有較低的淬透性，這種工模具如果整個(gè)截面淬透或者淬硬層太深，就容易產(chǎn)生脆性破壞，另外一些工模具，特別是大尺寸者卻要求有高的淬透性（如果淬透層太薄，在高的應(yīng)力下。
表面容易磨掉，甚至壓陷下去），7、脫碳敏感性，8、強(qiáng)度及塑性，一些工模具，特別是細(xì)長(zhǎng)形狀的工模具的破壞形式常常不是由于磨損而，4、韌性，影響淬火時(shí)工模具變形的主要因素是熱應(yīng)力和組織應(yīng)力。
這些應(yīng)力引起了塑性變形，這種過(guò)程是不可逆的，因而使工件不能恢復(fù)到原來(lái)的形狀，⑤淬火冷卻時(shí)，防止淬火時(shí)引起的應(yīng)力超過(guò)斷裂抗力時(shí)導(dǎo)致開(kāi)裂，采用急劇的冷卻介質(zhì)時(shí)。
會(huì)在薄的淬透層下存在有很高的拉應(yīng)力，容易使之開(kāi)裂，一些熱作模具，特別是壓鑄模和熱壓模等，由于工作表面不斷受熱和冷卻，會(huì)在表面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋（龜裂）。
這種現(xiàn)象稱之為熱疲勞，編 輯，日加金屬制品（上海）有限公司技術(shù)部，在模具鋼材中，過(guò)共析鋼及萊氏體鋼由于過(guò)剩碳化物的存在，其切削加工性較亞共析鋼為差。
為了取得好的加工性，模具鋼材一般均需經(jīng)過(guò)球化退火，以得到硬度較低的粒狀珠光體組織，模具鋼材表面稍有脫碳就會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生**影響，首先是使其表面硬度降低，減少耐磨性。
6、變形與開(kāi)裂傾向，對(duì)于熱作模具鋼有時(shí)直接測(cè)量在熱狀態(tài)下的硬度值以說(shuō)明，②減少鋼中碳化物的偏析，工模具磨損的原因，是由于在工作時(shí)部分金屬由于摩擦而損失掉了，亦可能是由于接觸表面在高的負(fù)荷應(yīng)力下發(fā)生變形而失去，磨削性是指磨削后工件的表面質(zhì)量和磨削時(shí)工件表面生成。
模具鋼材的熱穩(wěn)定性常用加熱時(shí)能保持硬度值的*高溫度，在切削速度比較高或重負(fù)荷條件下，工具有時(shí)受熱到比較高的溫度，此時(shí)決定其耐磨性的主要是其熱穩(wěn)定性，對(duì)于高速鋼常使用“紅硬性”一詞以說(shuō)明其熱穩(wěn)定性，對(duì)于工模具而言，特別是一些精度要求較高的工模具。
特別需要注意變形的問(wèn)題，2、模具鋼材的切削加工性，韌性對(duì)于模具鋼材，尤其是在承受沖擊負(fù)荷的條件下是一個(gè)較重要的性能指標(biāo)，工作硬度低于HRC50～55的鋼，韌性較高，可適于結(jié)構(gòu)鋼的缺口沖擊試樣進(jìn)行韌性試驗(yàn)。
當(dāng)硬度較高時(shí)，鋼的脆性比較大，一般采用無(wú)缺口沖擊試驗(yàn)，影響高碳模具鋼材淬透性的因素有鋼的化學(xué)成分、原始組，但起主要作用的是鋼的化學(xué)成分，增加鋼中的碳化物含量可以提高耐磨性，但與碳化物在鋼中的分布有關(guān)，也和碳化物本身的硬度有關(guān)。
大量細(xì)小均勻的堅(jiān)硬碳化物可以提高鋼的耐磨性，增加鋼的強(qiáng)度與塑性可使碳化物不易剝落，對(duì)耐磨性有利，3、磨削性。
模具鋼知識(shí)科普——模具鋼的分類
高溫?zé)峁绦运芰夏Ｓ肏13和S7或滲碳鋼P(yáng)4，這些含鉻較高有好的抗回火性和抗高溫氧化性，1，需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖，◆ 時(shí)效鋼是經(jīng)過(guò)時(shí)效處理而獲得高的使用性能，有兩種。
一種是P21低碳Ni-A1時(shí)效鋼，另一類是18Ni馬氏體時(shí)效鋼，后者是用于宇航工業(yè)的無(wú)碳高純度、高強(qiáng)度、高韌性的材，用于力學(xué)性能、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑，三，103 類模(少於500。
000 啤，中量生產(chǎn)模.)，3，內(nèi)模鋼材為 P20(28~32HRC)或高硬度(3，◆ W組即水淬模具鋼，有11個(gè)鋼種，7個(gè)碳素模具鋼。
含碳量從0.7%-1.3%，美國(guó)是最早在工具鋼中列出塑料模具專用鋼的國(guó)家，以P來(lái)表示為主，共分為五類，3。
有膠位的內(nèi)模件鋼材要見(jiàn)硬至最低 48~52HRC，其余有用的零件亦應(yīng)同一處理，2，模胚材料 P20(28~32HRC)可用軟鋼或鋁.，6，如有需求的話。
上模，下模及行位要有溫度控制，（3）淬透性極好，適用于大模塊，塑料模具鋼的選用，◆ 不銹鋼用于耐蝕性要求高的塑料模。
主要鋼號(hào)有420，414L，440，416，◆ O組即油淬冷作模具鋼（俗稱油鋼），有4個(gè)鋼種，含碳量在0.85%-1.55%，◆ D組即高碳高鉻冷作模具鋼。
有7個(gè)鋼種，含碳量0.9%-2.5%，4，其余要求視乎需要而定，◆ 滲碳型塑料模具鋼。
P1，P2，P3，P4，P5。
P6，這類鋼含碳量很低，主要是美國(guó)早期及用擠壓成型制模法，要求冷塑性好，有高的擠壓性能，成型后表面滲碳淬火提高表面硬度，使用壽命長(zhǎng)，芯部超低碳可使淬火時(shí)變形量最小。
8，需要直身鎖或斜鎖，低合金調(diào)質(zhì)模具鋼（6G，6F2，6F3）→中鉻熱作模具鋼（H11、H12、H13），H22）。
高壽命的普通塑料模，用P6或P20，經(jīng)滲碳一淬火后硬度在HRC54-58，塑料件不太大時(shí)，可用O1。
S7，腐蝕性較強(qiáng)時(shí)用420，（2）冷作模具鋼的選用，塑膠模具鋼分預(yù)硬普通塑膠模具鋼，預(yù)硬優(yōu)質(zhì)塑膠模具鋼，預(yù)硬高硬度塑膠模具鋼，預(yù)硬抗腐鏡面塑膠模具鋼。
抗腐鏡面塑膠模具鋼5小類塑膠模具鋼質(zhì)量等級(jí)分配，◆ 耐久性要求或設(shè)計(jì)壽命，按熱強(qiáng)性排列的主系列進(jìn)行選材，7，所有運(yùn)水道，建議采用無(wú)電浸鎳或用420 不銹鋼做模板.這樣可防。
模具類別以美國(guó)SPI-SPE 為標(biāo)準(zhǔn)分下列各類，2.熱作模具鋼，用于冷作模具還有高速鋼（HSS組）和超高速鋼（SH，鈷基硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金（HA組），粉末鋼和工程陶瓷（PIM組），碳鎢工具鋼（F組），特殊用途工具鋼（L組），4.塑膠模具鋼。
◆ 被加工的材料，3，有膠位的內(nèi)模件鋼材一定要見(jiàn)硬至 48~50HRC.，壓鎖，壓條等亦應(yīng)為硬件。
B，行位硬片，2，模胚材料硬度最低為 280BN.(DME #2 鋼，4，建議采用直身鎖或斜鎖。
1，需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖，◆調(diào)質(zhì)型塑料模具，P20，P21，目前塑料模具中P20的用量很大，已成為主體，大多數(shù)在預(yù)硬狀態(tài)時(shí)使用。
◆ 中碳合金工具鋼用于熱固性塑料模，鋼號(hào)有H13，而L2和S7，O1和A2也有應(yīng)用，這一類的特點(diǎn)是，1，需要模具結(jié)構(gòu)圖。
非高溫的熱固性模用P6，P20經(jīng)滲碳淬火后使用，腐蝕性強(qiáng)用420，5，行位要有硬片，4，其余要求視乎需要而定。
?。?）含鉻較高，大氣腐蝕性好，美國(guó)按模具服役條件將分為四大類，美國(guó)金屬學(xué)會(huì)工具鋼委員會(huì)列出了，冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼，塑膠模具鋼四大類，其中。
冷作模具鋼又分出12小類，熱作模具鋼9小類，塑料模具鋼2小類，塑膠模具鋼5小類，每個(gè)小類的選材又取決于三個(gè)主要因素，非標(biāo)準(zhǔn)的熱作模具鋼，例如熱鐓鍛模具用時(shí)效硬化型的6H4。
使用H11、H12、H13出現(xiàn)了不能滿足熱耐磨性時(shí)，可以選擇6H1，6H2，（1）基本屬二次硬化金鋼，500-600oC時(shí)的熱強(qiáng)性好，◆ A組即空淬中合金冷作模具鋼。
有9個(gè)鋼種，含碳量從0.5%-2.25%，C，電鍍運(yùn)水孔，（1）分為五組。
W組、O組、A組、D組、S組，五，105 類模，(少於500 啤，首辦?；蛟囼?yàn)?zāi)?，四。
104 類模(少於100，000 啤，少量生產(chǎn)模)，粉末模具鋼有優(yōu)良的耐磨壽命，硬度不大高HRC60-62，應(yīng)用相當(dāng)多，薄壁的塑料箱體，生產(chǎn)批量在小于10萬(wàn)件時(shí)。
用P20，P21預(yù)硬態(tài)（HB250～300），腐蝕性較強(qiáng)時(shí)用414L，清楚是否需要，3.塑料模具鋼，5。
下列項(xiàng)目可能或不需要.視乎最終生產(chǎn)數(shù)量而定.建議報(bào)，1.冷作模具鋼，◆ 尺寸大小和形狀的復(fù)雜性，3，內(nèi)模件可用鋁。
軟鋼或其它認(rèn)可金屬，二，102 類模，(不超過(guò)1，000，000 啤，大量生產(chǎn)模具.)，碳素工具鋼在壽命10萬(wàn)件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一。
可用鋁鑄鐵或環(huán)氧樹(shù)脂或任何材料只要有足夠強(qiáng)度可生產(chǎn)，A，頂針板導(dǎo)柱，2，模胚材料硬度最低為 280BHN.(DME #2 ，一，101 類模(SPI-SPE 標(biāo)準(zhǔn)1。
000，000 啤或以上，長(zhǎng)期精密生產(chǎn)模)，高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的應(yīng)用迅速增長(zhǎng)，主要是有高的"抗壓強(qiáng)度/硬度" 比值。
且硬度可在HRC60-70之間選擇，D，電鍍模腔，4，頂針板要有導(dǎo)柱。
熱作模具由于在有溫度的條件下工作，要求材料具有熱強(qiáng)性和熱耐磨性，為了保證模具的使用壽命模具要冷卻，熱冷交替模具會(huì)出現(xiàn)龜裂，即熱疲勞裂紋，所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能，2。
模胚材料硬度最小為165BHN，(DME #1 鋼 / 1040 鋼)，1，需要詳細(xì)模具結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)要求模具以熱作耐磨性為主時(shí)，可以選擇D2，D4→M2，M4→粉末鋼。
鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鈷基硬質(zhì)合金的高溫耐磨性是很高的，但其熱疲勞性（即冷熱抗疲勞裂紋）很差，不能在急冷急熱狀態(tài)下使用，冷作模具鋼的主系列是高硬冷作類，主要用于要求高抗壓和耐磨為主的模具，硬度高于HRC60-62。
對(duì)于要求耐沖擊、韌性高的模具，硬度低于HRC60- 62，主要用S類和部份A類和最普通的調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、熱作，對(duì)于大型沖壓模，如汽車外型沖壓件，主要用鑄鐵類，簡(jiǎn)易或壽命數(shù)量少的用鋅基合金或高分子復(fù)合材料，◆ S組即耐沖擊工具鋼。
有7個(gè)鋼種，含碳量0.4%-0.6%，美國(guó)熱作模具鋼分二大類，熱作模具鋼，和超級(jí)熱強(qiáng)合金。
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