模具鋼中添加了多種合金元素,這些合金元素對模具鋼的性能起著至關(guān)重要的作用。碳(C)是模具鋼中基本且重要的合金元素之一,它對鋼的硬度、強度和耐磨性有著影響。隨著碳含量的增加,鋼中的碳化物數(shù)量增多,硬度和耐磨性提高,但韌性會相應(yīng)下降。在冷作模具鋼中,為了獲得高硬度和高耐磨性,碳含量通常較高,如 Cr12 型冷作模具鋼,碳含量可達 2.0% - 2.3%。鉻(Cr)是模具鋼中應(yīng)用的合金元素,它能夠提高鋼的淬透性,使模具在淬火過程中能夠獲得均勻的組織和性能。同時,鉻還能形成堅硬的碳化物,增強鋼的耐磨性和耐腐蝕性。在熱作模具鋼中,鉻有助于提高鋼的熱強性和熱疲勞性能,例如 H13 鋼中含有 5% 左右的鉻。鉬(Mo)和鎢(W)能夠提高鋼的回火穩(wěn)定性,使模具在高溫回火后仍能保持較高的硬度,即具備良好的紅硬性。這在熱作模具鋼中尤為重要,因為熱作模具在高溫下工作,需要保持穩(wěn)定的硬度和強度。鉬還能細化晶粒,提高鋼的韌性,減少回火脆性。鐵素體 - 珠光體模具鋼綜合性能較好,成本較低。蘇州塑膠模具鋼零售
模具鋼的可加工性直接影響模具制造成本與生產(chǎn)效率。其可加工性涵蓋熱加工性能與冷加工性能。熱加工方面,良好的熱塑性使鋼材在熱加工溫度范圍內(nèi)易于變形,便于鍛造、軋制等熱成型操作,合適的加工溫度范圍能避免過熱、過燒等缺陷。冷加工性能包括切削、磨削、拋光等加工難易程度。例如,一些預(yù)硬型塑料模具鋼通過優(yōu)化成分與熱處理,在預(yù)硬狀態(tài)下具有良好切削性能,可減少后續(xù)加工工序與成本。同時,鋼材的組織結(jié)構(gòu)、硬度等對冷加工性能有影響,均勻細小的組織有利于提高加工精度與表面質(zhì)量。中山模具鋼批量定制抗咬合模具鋼減少模具與工件間的咬合現(xiàn)象。
熱作模具鋼在高溫環(huán)境下工作,承受著熱應(yīng)力、熱沖擊以及機械載荷的共同作用。H13 鋼是典型的熱作模具鋼,被廣泛應(yīng)用于熱鍛模、熱擠壓模等。在熱鍛過程中,模具需要頻繁地接觸高溫坯料,H13 鋼良好的熱強性、抗熱疲勞性能以及足夠的韌性,使其能夠穩(wěn)定地工作。例如在某大型鍛造廠,使用 H13 鋼制造的熱鍛模具,在經(jīng)過數(shù)萬次的熱鍛循環(huán)后,依然能保持良好的工作狀態(tài),有效保障了鍛造生產(chǎn)的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量。塑料模具鋼因塑料制品的多樣性而有著的需求。P20 鋼是常用的預(yù)硬型塑料模具鋼,它在出廠時已具備一定的硬度,可直接用于加工模具型腔。其加工性能良好,能夠通過切削、磨削等工藝制造出高精度的塑料模具。在生產(chǎn)小型塑料玩具、電子產(chǎn)品外殼等塑料制品時,P20 鋼能夠滿足模具的尺寸精度和表面粗糙度要求,并且具有較好的拋光性能,使塑料制品表面光潔度高,提升了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。
熱作模具鋼根據(jù)其工作溫度和性能要求的不同,可分為低合金熱作模具鋼、中合金熱作模具鋼和高合金熱作模具鋼。低合金熱作模具鋼如 5CrMnMo 鋼,適用于工作溫度相對較低、載荷較小的熱鍛模等。中合金熱作模具鋼以 H13 鋼為,具有良好的綜合性能,廣泛應(yīng)用于各種熱作模具。高合金熱作模具鋼如 3Cr2W8V 鋼,主要用于工作溫度高、載荷大的壓鑄模等。不同類型的熱作模具鋼在實際應(yīng)用中,能夠根據(jù)模具的具體工作條件,提供合適的性能保障。塑料模具鋼的種類繁多,除了常見的預(yù)硬型塑料模具鋼,還有時效硬化型塑料模具鋼。18Ni 馬氏體時效鋼就是一種典型的時效硬化型塑料模具鋼,它具有超高的強度和良好的韌性,在經(jīng)過時效處理后,能夠獲得優(yōu)異的綜合性能。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 馬氏體時效鋼制造的模具,能夠滿足高精度塑料制品的生產(chǎn)要求,并且具有較長的使用壽命。拉深模具鋼摩擦系數(shù)小,減少拉深過程中的模具磨損。
壓鑄模具在高溫高壓下與熔融金屬(鋁合金壓鑄溫度 650-700℃)接觸,易發(fā)生熱熔損(粘模和侵蝕),H13 鋼通過優(yōu)化成分和表面處理提升抗熱熔損性能。成分中添加鈮(Nb)元素(0.05-0.10%),形成高溫穩(wěn)定的 NbC,抑制碳化物在晶界聚集,抗熱熔損性能提升 25%。表面處理采用物理的氣相沉積(PVD)技術(shù),鍍覆 TiAlN 涂層(厚度 3-5μm),其耐高溫達 800℃,硬度 HV3000,與鋁合金的摩擦系數(shù)降至 0.3,有效減少粘模現(xiàn)象。在汽車輪轂壓鑄模具中,經(jīng) TiAlN 涂層處理的 H13 模具,使用壽命從 5 萬模次延長至 8 萬模次,且鑄件表面質(zhì)量提升,減少清理工作量。氮化模具鋼表面形成氮化層,提高耐磨性和耐蝕性?;葜軸45C模具鋼批發(fā)商
水淬模具鋼水淬冷卻速度快,可提高硬度和耐磨性。蘇州塑膠模具鋼零售
熱處理是提升模具鋼性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過不同的熱處理工藝,可以改變模具鋼的組織結(jié)構(gòu),從而獲得所需的性能。淬火是模具鋼熱處理的重要步驟,其目的是使模具鋼獲得馬氏體組織,提高鋼的硬度和強度。在淬火過程中,加熱溫度和保溫時間的控制至關(guān)重要。對于大多數(shù)模具鋼來說,淬火加熱溫度一般在 800 - 1100℃之間,具體溫度取決于鋼的化學(xué)成分。例如,冷作模具鋼 Cr12MoV 的淬火加熱溫度通常在 950 - 1050℃,在此溫度范圍內(nèi),能夠使鋼中的合金元素充分溶解到奧氏體中,淬火后獲得高硬度的馬氏體組織。然而,如果加熱溫度過高,會導(dǎo)致晶粒粗大,降低鋼的韌性;加熱溫度過低,則合金元素溶解不充分,影響淬火效果?;鼗鹗谴慊鸷蟊夭豢缮俚暮罄m(xù)處理工藝,其主要作用是消除淬火應(yīng)力,調(diào)整鋼的硬度和韌性,使模具鋼獲得良好的綜合力學(xué)性能。蘇州塑膠模具鋼零售