2025-08-25 01:19:53
熱作模具鋼在高溫環(huán)境下工作,承受著熱應(yīng)力、熱沖擊以及機(jī)械載荷的共同作用,其性能直接關(guān)系到熱加工工藝的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。H13 鋼是典型的熱作模具鋼,被廣泛應(yīng)用于熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄模等場(chǎng)景。在熱鍛過程中,模具需要頻繁接觸 800-1200℃的高溫坯料,每次接觸都會(huì)經(jīng)歷劇烈的溫度變化,這就要求鋼材具備良好的熱強(qiáng)性(在 600℃時(shí)仍能保持 800MPa 以上的抗拉強(qiáng)度)、抗熱疲勞性能(可承受 10 萬次以上的冷熱循環(huán))以及足夠的韌性(沖擊韌性 αk≥20J/cm?)。例如在某大型鍛造廠,用于鍛造汽車曲軸的 H13 鋼熱鍛模,在經(jīng)過 5 萬次熱鍛循環(huán)后,模具型腔的磨損量為 0.1mm,仍能保持良好的尺寸精度,有效保障了鍛造生產(chǎn)的連續(xù)性和曲軸的加工質(zhì)量。此外,H13 鋼還具有較好的淬透性,大型模具在淬火時(shí)心部也能獲得均勻的馬氏體組織,避免了因性能不均導(dǎo)致的早期失效??挂Ш夏>咪摐p少模具與工件間的咬合現(xiàn)象?;葜菟苣z模具鋼廠家現(xiàn)貨
根據(jù)回火溫度的不同,可分為低溫回火(150 - 250℃)、中溫回火(350 - 500℃)和高溫回火(500 - 650℃)。低溫回火主要用于冷作模具鋼,能夠在保持高硬度的同時(shí),適當(dāng)降低淬火應(yīng)力,提高韌性。中溫回火常用于熱作模具鋼,可使鋼獲得較好的彈性和韌性,同時(shí)保持一定的硬度。高溫回火則能使模具鋼的組織更加均勻,消除內(nèi)應(yīng)力,提高綜合力學(xué)性能,適用于一些對(duì)強(qiáng)度和韌性要求較高的模具。例如,熱作模具鋼 H13 在淬火后,通常采用 550 - 650℃的高溫回火,回火次數(shù)一般為 2 - 3 次,通過這樣的回火處理,H13 鋼能夠獲得良好的熱疲勞性能、強(qiáng)度和韌性的平衡。退火也是模具鋼常用的熱處理工藝之一,包括完全退火、球化退火和去應(yīng)力退火等。完全退火主要用于改善模具鋼的切削加工性能,通過將鋼加熱到臨界溫度以上,保溫后緩慢冷卻,使鋼的組織均勻化,降低硬度。球化退火則適用于過共析鋼,如部分冷作模具鋼,其目的是使鋼中的碳化物球化,改善鋼的韌性和切削加工性能,同時(shí)為后續(xù)的淬火處理做好組織準(zhǔn)備。去應(yīng)力退火主要用于消除模具在加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,穩(wěn)定模具尺寸,防止變形和開裂?;葜軨R12模具鋼廠家現(xiàn)貨精密模具鋼尺寸精度高,滿足精密模具制造要求。
模具鋼的磨削性能與其硬度、組織狀態(tài)密切相關(guān),高硬度模具鋼(HRC55 以上)磨削時(shí)易產(chǎn)生燒傷和裂紋,需采用特殊工藝。磨削 Cr12MoV 冷作模具時(shí),選用粒度 80-120# 的立方氮化硼(CBN)砂輪,切削速度控制在 30-40m/s,冷卻液流量≥20L/min,可避免表面燒傷。對(duì)于 S136 鏡面模具鋼的精密磨削,需采用恒壓力磨削工藝,進(jìn)給量控制在 0.001-0.002mm / 次,配合在線測(cè)量系統(tǒng),使平面度誤差控制在 0.005mm/m 以內(nèi)。在模具型腔磨削中,使用五軸聯(lián)動(dòng)磨床配合陶瓷結(jié)合劑砂輪,可加工出 Ra0.05μm 的復(fù)雜曲面,滿足光學(xué)鏡片模具的精度要求。
模具鋼的耐磨性直接關(guān)系到模具的使用壽命。在模具工作過程中,與被加工材料之間的摩擦不可避免,良好的耐磨性能夠減少模具的磨損,降低維修和更換成本。例如在粉末冶金模具中,由于粉末在壓制過程中對(duì)模具表面的磨損較大,選用具有高耐磨性的模具鋼至關(guān)重要。采用含有大量合金碳化物的模具鋼,如 Cr12 型鋼,其碳化物均勻分布在基體中,能夠有效提高模具的耐磨性能,使模具在粉末冶金生產(chǎn)中具有較長(zhǎng)的使用壽命??箾_擊性對(duì)于一些承受沖擊載荷的模具鋼來說至關(guān)重要。像制造鍛造模具、剪切模具等,模具在工作時(shí)會(huì)受到瞬間的沖擊力,如果模具鋼的抗沖擊性不足,容易導(dǎo)致模具開裂或損壞。5CrNiMo 鋼是常用的抗沖擊熱作模具鋼,它具有良好的韌性和強(qiáng)度,能夠在承受較大沖擊載荷的情況下,保持模具的完整性。在實(shí)際鍛造生產(chǎn)中,5CrNiMo 鋼制造的鍛造模具能夠穩(wěn)定地工作,確保鍛造工藝的順利進(jìn)行。玻璃模具鋼耐高溫玻璃液侵蝕,使用壽命長(zhǎng)。
耐熱性是熱作模具鋼必備的性能,它指的是鋼材在高溫環(huán)境下保持其硬度、強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性的能力,防止因溫度過高而發(fā)生軟化、變形等現(xiàn)象。熱作模具在工作時(shí)通常會(huì)接觸高溫金屬坯料或金屬液,工作溫度可達(dá) 300-1000℃,這就要求模具鋼具有良好的耐熱性。例如在壓鑄模具中,模具需要承受 600-800℃的鋁合金液或鋅合金液的反復(fù)沖刷和填充,每次填充都會(huì)使模具表面溫度急劇升高,隨后又快速冷卻,這種劇烈的溫度變化會(huì)導(dǎo)致模具表面產(chǎn)生熱疲勞裂紋。3Cr2W8V 鋼是常用的壓鑄模具鋼,它在 600℃時(shí)仍能保持 HRC40 以上的硬度,具有較高的熱強(qiáng)性和抗熱疲勞性能。某壓鑄廠使用 3Cr2W8V 鋼制造鋁合金輪轂壓鑄模,模具在生產(chǎn) 5 萬件輪轂后,表面仍無明顯熱疲勞裂紋,尺寸精度保持良好,而使用普通熱作模具鋼的模具在生產(chǎn) 2 萬件后就因熱疲勞失效,更換頻率增加。壓鑄模具鋼耐高溫、耐蝕性強(qiáng),適應(yīng)壓鑄高溫高壓環(huán)境?;葜軨R12模具鋼廠家現(xiàn)貨
位錯(cuò)強(qiáng)化模具鋼利用位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)化鋼的強(qiáng)度?;葜菟苣z模具鋼廠家現(xiàn)貨
模具鋼的磨削性能也不容忽視。對(duì)于一些對(duì)表面粗糙度要求較高的模具,如塑料模具、光學(xué)模具等,良好的磨削性能能夠保證模具表面達(dá)到高精度的要求。含有適量合金元素且組織均勻的模具鋼,其磨削性能較好。在磨削過程中,能夠獲得光滑的表面,減少表面缺陷的產(chǎn)生。例如,在制造光學(xué)鏡片注塑模具時(shí),使用磨削性能好的模具鋼,能夠保證模具型腔表面的粗糙度達(dá)到 Ra0.01 - 0.05μm,滿足光學(xué)鏡片的高精度要求。冷作模具鋼在沖壓模具中的應(yīng)用極為。在汽車車身制造中,大量的沖壓件,如車門、引擎蓋等,都需要使用沖壓模具。使用高性能的冷作模具鋼,如 DC53 鋼,能夠保證沖壓模具在長(zhǎng)時(shí)間的沖壓作業(yè)中,保持模具的精度和表面質(zhì)量。DC53 鋼相比傳統(tǒng)的冷作模具鋼,具有更高的韌性和耐磨性,能夠有效減少模具的崩刃和磨損現(xiàn)象,提高沖壓件的生產(chǎn)效率和質(zhì)量?;葜菟苣z模具鋼廠家現(xiàn)貨