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模具钢的基本特性

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:作为不同类别的模具用钢,根据模具不同的使用条件,应分别具备下列各项特性。模具钢的屈服强度和冲击韧度,主要取决于钢的组织结构和晶粒度,以及钢中碳化物、夹杂物的数量与形态。因此,作为模具钢,尤其是热作模具钢,应当具有良好的抗氧化性能,使模具内表面不会因氧化而降低精度和缩短使用寿命。表9-1给出了不同种类模具钢对性能要求的侧重点。

模具钢的基本特性

作为不同类别的模具用钢,根据模具不同的使用条件,应分别具备下列各项特性。

1.耐磨性

在零部件变型过程中,模具材料应具有最小的磨损量,以维持模具的尺寸精度和延长模具的使用寿命。

代表模具钢耐磨性能的指标是钢的硬度。模具钢的硬度越高,模具的耐磨性越好。不同类别的模具,对钢的硬度有相应的要求,例如:对于耐磨性能最高的冷作模具钢,其硬度应达到60~65HRC;其次为塑料模具钢,其硬度为45~60HRC;热作模具钢,其硬度为45~50HRC。

2.强度和韧性

模具钢应具有高的屈服强度和冲击韧度。强度和韧性是保持模具在巨大的冲击应力和压应力的联合作用下,不变形、不开裂的重要条件。高的屈服强度和冲击韧度能显著延长模具的使用寿命。

模具钢的屈服强度和冲击韧度,主要取决于钢的组织结构和晶粒度,以及钢中碳化物、夹杂物的数量与形态。

3.高温抗氧化性能

冷作模具因为工件与模壁的摩擦,局部温度可以达到300~400℃;热作模具因为高温工件,使模具局部温度达到500~850℃;塑料模具需要加热至约200℃。因此,作为模具钢,尤其是热作模具钢,应当具有良好的抗氧化性能,使模具内表面不会因氧化而降低精度和缩短使用寿命。

模具钢的抗氧化性能,主要取决于钢中含铬量。随着含铬量增加,钢的抗氧化性能提高,耐氧化温度相应增高。

4.疲劳强度

模具在工作过程中,长时间处在机械和热冷交变应力的作用下。这种情况下,模具因应力疲劳和热疲劳的作用,会产生裂纹而导致模具破坏。因此,要求模具钢具有良好的疲劳强度,防止疲劳裂纹的早期发生,延长模具的使用寿命。

模具钢的疲劳强度,主要取决于钢中非金属夹杂物的数量、结构、形态尺寸和分布状况等,同时还受到钢中杂质元素的影响。(www.xing528.com)

5.抛光性能

塑料模具要求其内表面粗糙度应当达到Ra0.16~0.08μm。这就要求模具钢具有优良的抛光性能。

模具钢的抛光性能主要取决于钢的纯净度。具体来讲,要求钢中非金属夹杂物的数量少、粒度小、分布均匀。对钢的抛光性能影响较大的是球状氧化物和氧化铝类型的夹杂物。减少这些夹杂物的数量具有重要意义。

模具钢中碳化物对抛光性能的影响较轻。但是,大颗碳化物和碳化物偏析等均对抛光性能产生不良影响。

6.加工性能

模具钢要求具备良好的热加工塑性、冷机械加工性能、热处理和焊接工艺性能等,以便于制成形状复杂、精度较高的各种模具。

综上所述,作为模具钢应当具备上述特性。但是,不同类别的模具钢对上述特性要求的重点不同。表9-1给出了不同种类模具钢对性能要求的侧重点。

表9-1 不同种类模具钢对性能要求的侧重点

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(续)

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注:A—优,B—良,C—中。

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