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。熱作模具在工作時通常會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。冷鐓模具鋼抗鐓粗變形能力強(qiáng),保證冷鐓模具精度。中山五金模具鋼采購
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)中具有較長的使用壽命??箾_擊性對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,模具在工作時會受到瞬間的沖擊力,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。惠州45#模具鋼批發(fā)快速成型模具鋼適合快速制造模具,縮短開發(fā)周期。
抗沖擊性對于一些承受沖擊載荷的模具鋼來說至關(guān)重要,它決定了模具在沖擊條件下的抗開裂能力。像制造鍛造模具、剪切模具、冷鐓模具等,模具在工作時會受到瞬間的沖擊力,沖擊力可達(dá)數(shù)千牛甚至數(shù)萬牛,如果模具鋼的抗沖擊性不足,容易導(dǎo)致模具開裂或崩塊,造成生產(chǎn)中斷和經(jīng)濟(jì)損失。5CrNiMo 鋼是常用的抗沖擊熱作模具鋼,它通過合理的合金元素配比(含碳 0.5%、鉻 1%、鎳 1.5%、鉬 0.5%),經(jīng)熱處理后能夠獲得良好的韌性和強(qiáng)度匹配,其沖擊韌性 αk 可達(dá) 30-50J/cm2,抗拉強(qiáng)度可達(dá) 1200MPa 以上。在實際鍛造生產(chǎn)中,5CrNiMo 鋼制造的鍛造模具能夠承受高溫坯料的劇烈沖擊,例如在鍛造直徑 500mm 的齒輪坯時,每次鍛造的沖擊力可達(dá) 5000kN,5CrNiMo 鋼模具在經(jīng)過 2 萬次鍛造后仍無裂紋,而抗沖擊性較差的模具鋼在相同條件下可能數(shù)千次就出現(xiàn)裂紋。
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/cm2)。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。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。
模具鋼的耐磨性直接關(guān)系到模具的使用壽命,是模具鋼重要的性能指標(biāo)之一。在模具工作過程中,與被加工材料之間的摩擦不可避免,尤其是在冷沖壓、冷擠壓等工藝中,模具表面會受到強(qiáng)烈的摩擦和磨損,良好的耐磨性能夠減少模具的磨損量,降低維修和更換成本。模具鋼的耐磨性主要取決于其組織中碳化物的種類、數(shù)量、分布以及基體硬度。例如在粉末冶金模具中,由于粉末在壓制過程中會對模具表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的擦傷和磨損,選用具有高耐磨性的模具鋼至關(guān)重要。Cr12 型鋼屬于高碳高鉻冷作模具鋼,其組織中含有大量均勻分布的 Cr7C3 型碳化物,這種碳化物硬度高達(dá) HV1800-2000,能夠有效抵抗粉末的磨損。某粉末冶金企業(yè)使用 Cr12 鋼制造齒輪模具,與使用普通模具鋼相比,模具的磨損量減少了 60%,使用壽命從 1 萬件提升至 3 萬件,降低了生產(chǎn)成本。奧氏體模具鋼具有良好的韌性和抗蝕性。深圳S45C模具鋼批發(fā)
抗咬合模具鋼減少模具與工件間的咬合現(xiàn)象。中山五金模具鋼采購
模具鋼的成本也是模具制造企業(yè)需要考慮的重要因素之一。不同類型的模具鋼價格差異較大,一般來說,合金含量越高、性能越好的模具鋼,價格也越高。在選擇模具鋼時,需要在滿足模具性能要求的前提下,綜合考慮成本因素。例如,對于一些批量較小、對模具壽命要求不是特別高的簡單模具,可以選擇價格相對較低的碳素工具鋼或低合金模具鋼。而對于一些大型、精密、長壽命的模具,則需要選擇高性能的模具鋼,雖然成本較高,但從長期來看,能夠降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。模具鋼的市場供應(yīng)情況也會影響企業(yè)的選擇。一些常用的模具鋼,如 P20 鋼、H13 鋼等,市場供應(yīng)較為充足,價格相對穩(wěn)定。而一些特殊性能的模具鋼,如時效硬化型塑料模具鋼、高速鋼等,可能由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、產(chǎn)量較低,市場供應(yīng)相對緊張,價格也較高。企業(yè)在選擇模具鋼時,需要關(guān)注市場動態(tài),確保原材料的穩(wěn)定供應(yīng)。同時,與可靠的供應(yīng)商建立長期合作關(guān)系,也是保證模具鋼質(zhì)量和供應(yīng)穩(wěn)定性的重要措施。中山五金模具鋼采購