美國熱軋模具鋼分二大類:熱軋模具鋼,和超級熱強合金。
熱軋模具由于在有溫度的條件下工作,要求材料具有熱強性和熱耐磨性,為了保證模具的使用壽命模具要冷卻,熱冷交替模具會出現龜裂,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。
按熱強性排列的主系列進行選材:
低合金調質模具鋼(6G,6F2,6F3)→中鉻熱作模具鋼(H11、H12、H13)→鎢熱作模具鋼(H21,H22)。
非標準的熱作模具鋼:例如熱鐓鍛模具用時效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現了不能滿足熱耐磨性時,可以選擇6H1,6H2。
當要求模具以熱作耐磨性為主時,可以選擇D2,D4→M2,M4→粉末鋼。鋼結硬質合金、鈷基硬質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下使用。
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冷作模具鋼
(1)分為五組:W組、O組、A組、D組、S組。
◆ W組即水淬模具鋼,有11個鋼種,7個碳素模具鋼,含碳量從0.7%-1.3%。
◆ O組即油淬冷作模具鋼(俗稱油鋼),有4個鋼種,含碳量在0.85%-1.55%,
◆ A組即空淬中合金冷作模具鋼,有9個鋼種,含碳量從0.5%-2.25%。
◆ D組即高碳高鉻冷作模具鋼,有7個鋼種,含碳量0.9%-2.5%。
◆ S組即耐沖擊工具鋼,有7個鋼種,含碳量0.4%-0.6%。
用于冷作模具還有高速鋼(HSS組)和超高速鋼(SHSS組),鈷基硬質合金和鋼結硬質合金(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)。
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模具鋼材的硬度如何檢測?硬度是模具鋼重要的性能之一,對于快速、精確地測試模具鋼材硬度在模具制造和使用單位是非常關鍵的。同時也具有十分重要的意義,它可以提升模具質量、制造水平和延長模具的使用壽命。模具鋼是模具工業的主體材料,根據模具的服役條件、環境和狀態的不同,模具鋼應具備不同的特性。在工業生產中,模具使用壽命和制成零件的精度、質量、外觀性能,除與模具的設計技術、制造精度,以及機床精度和制造操作有關外,正確地選用模具材料和正確地執行熱處理工藝也是至關重要的,資料顯示,模具早期失效因材料選擇不當和材料內部缺陷引起的大約占百分之十左右,而由熱處理不當引起的約占百分之四十九。硬度是模具材料和成品模具的重要性能指標。模具在工作時的受力狀態是復雜的,如熱作模具通常是在交變的溫度場下承受交變應力作用,因此它應具有良好的阻止模具轉變成較軟或塑性狀態的能力,并且在長期工作環境下仍保持模具的形狀和尺寸精度不變。一般成品模具的硬度,冷作模具常選擇在59至60HRC,熱作模具常選擇在48HRC左右。
偏析即鋼的成分與組織不均勻性的表現,這是在模具鋼的低倍組織的檢驗中常存在的一種缺陷。是鋼錠在凝固過程中形成的,與鋼的化學成分和澆注溫度等有關。一般分為樹枝狀的偏析、方形偏析、點狀偏析等。由于樹枝狀的偏析的存在,使負然各個不同的方向的力學性能表現出明顯的差異。方形偏析是由于鑄錠結晶時,在柱狀晶的末端與錠心等軸晶區間,聚集了較多的雜質和孔隙而形成的。嚴重的方形偏析,對鋼材的質量的影響是顯著的,特別是切削加工量很大的零件或心部受力的模具零件。偏析除了影響模具鋼力學性能的等向性外,對模具的拋光性能也有一定的影響。因此,國外相關的標準中有嚴格的規定。
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模具鋼按用途一般可分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類。
冷作模具鋼
冷作模具鋼主要用于制造對冷狀態下的工件進行壓制成型的模具。如:冷沖裁模具、冷沖壓模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓制模具和粉末壓制模具等。冷作模具鋼的范圍很廣,從各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。
熱作模具鋼
熱作模具鋼主要用于制造對高溫狀態下的工件進行壓力加工的模具。如:熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。常用的熱作模具鋼有:中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼;對特殊要求的熱作模具鋼,有時采用高合金奧氏體耐熱模具鋼制造。
塑料模具鋼
由于塑料的品種很多,對塑料制品的要求差別也很大,對制造塑料模具的材料也提出了各種不同的性 能要求。所以,不少工業發達的國家已經形成了范圍很廣的塑料模具用鋼系列。包括碳素結構鋼、滲碳型 塑料模具鋼、預硬型塑料模具鋼、時效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。 無錫鐵島模具鋼材有限公司有***模具鋼,值得您信賴。眉山P20模具鋼供應商
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就國內外使用的模具鋼材而言,模具鋼密度一般都在7.85左右,通常模具鋼是鍛造件,密度在8000-8400千克/立方米。不同模具鋼材中加入的合金元素比例不一樣,模具鋼密度會有小范圍的差別。
密度是物質的特性之一,每種物質都有一定的密度,不同物質的密度一般是不同。因此我們可以利用密度來鑒別物質。所以我們可以根據密度公式ρ=M/V,計算出任意一種模具鋼的密度。
根據密度公式:ρ=m/v,也就是說決定模具鋼質量和體積的因素決定了模具鋼密度。那么從微觀的角度來講的話,就是分子量和分子間隙共同決定物質的密度。體積、大小、質量、壓強、壓力和溫度影響物質密度,雖然物質密度物質的本身屬性,它是一定的,但是物質有各種狀態,當物質形成態的轉化的時候,密度才會變化。比如水,升溫可導致水的氣化,密度變小,加壓又可以使水蒸氣從新凝結為液態水,密度變大。
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