模具鋼表面處理技術(shù)能提升模具性能與使用壽命。常見表面處理技術(shù)有氮化、鍍硬鉻、PVD(物相沉積)、CVD(化學(xué)氣相沉積)等。氮化可在模具表面形成硬度高、耐磨性好且耐蝕的氮化層,提高模具表面硬度與疲勞強(qiáng)度,如氣體氮化、離子氮化等工藝。鍍硬鉻能在模具表面形成堅(jiān)硬、光滑的鉻層,提高耐磨性與抗粘附性,常用于塑料模具與冷作模具。PVD 與 CVD 可在模具表面沉積一層高性能薄膜,如 TiN、TiAlN 等,顯著提高模具的硬度、耐磨性與抗氧化性,尤其適用于高速、高精度模具,大幅提升模具在惡劣工況下的工作性能。塑料模具鋼對塑料成型適應(yīng)性好,保證塑件外觀和尺寸。無錫40CR模具鋼廠家現(xiàn)貨
熱疲勞性能是熱作模具鋼的關(guān)鍵指標(biāo),通常采用熱循環(huán)測試(加熱至 600-800℃,空冷至室溫為一個循環(huán))評價(jià)其抗熱裂紋能力。H13 鋼經(jīng)優(yōu)化熱處理后,可承受 1000 次以上熱循環(huán)而無明顯裂紋,而普通 5CrNiMo 鋼能承受 500 次循環(huán)。通過掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),H13 鋼的熱疲勞裂紋擴(kuò)展速率為 5×10??mm / 次,遠(yuǎn)低于 5CrNiMo 鋼的 1.2×10??mm / 次,這與其均勻分布的釩碳化物(VC)阻礙裂紋擴(kuò)展有關(guān)。在實(shí)際壓鑄生產(chǎn)中,熱疲勞性能優(yōu)異的 H13 模具(經(jīng) 200℃回火)比常規(guī)處理的模具壽命延長 40%,尤其適合鋁合金高壓壓鑄(壓射比壓≥100MPa)工況。廣州SKH-9 模具鋼批發(fā)調(diào)質(zhì)態(tài)模具鋼強(qiáng)度和韌性良好配合,性能更優(yōu)。
冷作模具鋼主要服務(wù)于冷加工工藝,像沖壓、剪切、冷鐓等作業(yè)。其特性是高硬度,通常淬火后硬度可達(dá) HRC60 以上,以保障模具在冷作過程中能有效抵抗磨損與變形。高耐磨性也是關(guān)鍵,通過合理的合金元素配比,如添加鉻、鉬、釩等形成特殊碳化物,增強(qiáng)模具表面耐磨性。具備足夠韌性同樣重要,防止在承受沖擊載荷時(shí)發(fā)生脆性斷裂。冷作模具鋼大多為高碳合金鋼,碳含量一般在 0.8% - 2.3%,典型鋼種如 Cr12MoV,常用于制造精密冷沖模、拉絲模等對耐磨性和尺寸精度要求極高的模具。
熱作模具鋼在工作時(shí),既要承受巨大機(jī)械應(yīng)力,又要經(jīng)受反復(fù)的加熱與冷卻,面臨復(fù)雜的熱機(jī)械疲勞環(huán)境。因此,它需具備高硬度與強(qiáng)度,確保在高溫高壓下模具不變形、不損壞。紅硬性佳,在較高溫度下仍能維持一定硬度與耐磨性。良好的熱疲勞穩(wěn)定性必不可少,可防止模具因熱循環(huán)產(chǎn)生熱疲勞裂紋,影響使用壽命。此外,還需有較高的導(dǎo)熱性,能快速散熱,降低熱應(yīng)力,以及一定的耐蝕性,抵抗高溫下氧化與介質(zhì)侵蝕。例如 H13 鋼,因其綜合性能優(yōu)異,在壓鑄模、熱鍛模等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。油淬模具鋼在油中淬火,能獲得良好的淬火效果。
在拉伸模具中,冷作模具鋼同樣發(fā)揮著重要作用。拉伸模具用于將金屬板材拉伸成各種形狀的零件,如易拉罐、汽車輪轂等。模具在工作過程中,需要承受較大的拉應(yīng)力和摩擦力。選用合適的冷作模具鋼,如 Cr12Mo1V1 鋼,能夠保證模具在拉伸過程中不發(fā)生變形和破裂,同時(shí)具有良好的耐磨性能,確保拉伸零件的尺寸精度和表面質(zhì)量。Cr12Mo1V1 鋼經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗螅溆捕群晚g性能夠達(dá)到良好的匹配,滿足拉伸模具的工作要求。熱作模具鋼在鍛造模具中的應(yīng)用至關(guān)重要。鍛造模具需要承受高溫坯料的壓力和沖擊,同時(shí)還要抵抗熱疲勞和磨損。以 5CrNiMo 鋼為例,它具有良好的綜合性能,在鍛造生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。在鍛造大型鍛件時(shí),5CrNiMo 鋼制造的鍛造模具能夠穩(wěn)定地工作,承受高溫坯料的反復(fù)沖擊,保證鍛件的質(zhì)量。同時(shí),通過合理的熱處理和表面處理工藝,可以進(jìn)一步提高 5CrNiMo 鋼鍛造模具的使用壽命。馬氏體時(shí)效模具鋼時(shí)效處理后強(qiáng)度高、韌性好。蘇州40CR模具鋼
深冷處理模具鋼進(jìn)一步提高硬度和耐磨性。無錫40CR模具鋼廠家現(xiàn)貨
塑料模具鋼的種類繁多,除了常見的預(yù)硬型塑料模具鋼,還有時(shí)效硬化型塑料模具鋼,這類鋼材通過時(shí)效處理可以獲得超高的強(qiáng)度和良好的韌性,特別適合制造大型、精密、復(fù)雜的塑料模具。18Ni 馬氏體時(shí)效鋼就是一種典型的時(shí)效硬化型塑料模具鋼,它的化學(xué)成分中鎳含量高達(dá) 18%,同時(shí)含有鈷、鉬等合金元素,不含碳元素,通過馬氏體轉(zhuǎn)變和時(shí)效析出金屬間化合物(如 Ni3Mo、Ni3Co 等)來強(qiáng)化鋼材。經(jīng)過固溶處理(820℃保溫后空冷)和時(shí)效處理(480℃保溫 3-4 小時(shí))后,18Ni 馬氏體時(shí)效鋼的抗拉強(qiáng)度可達(dá) 1800-2000MPa,硬度可達(dá) HRC50-55,同時(shí)具有優(yōu)異的韌性和加工性能。這種鋼材特別適合制造大型、精密、復(fù)雜的塑料模具,如汽車保險(xiǎn)杠注塑模具、航空航天領(lǐng)域的塑料零部件模具等。使用 18Ni 馬氏體時(shí)效鋼制造的模具,能夠承受注塑過程中的高壓(可達(dá) 150MPa)和溫度變化,模具的尺寸精度可控制在 ±0.01mm/m 以內(nèi),使用壽命可達(dá) 100 萬次以上,滿足高精度塑料制品的生產(chǎn)要求。無錫40CR模具鋼廠家現(xiàn)貨