模具鋼作為制造各類模具的關(guān)鍵材料,在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著舉足輕重的地位。以汽車制造為例,從車身覆蓋件的沖壓模具,到發(fā)動機(jī)缸體的壓鑄模具,都離不開模具鋼的支持。在冷作模具領(lǐng)域,像 Cr12MoV 鋼,憑借其高硬度和出色的耐磨性,常用于制造沖壓模具,能在長期的沖壓作業(yè)中保持模具的形狀精度,確保沖壓件的尺寸精度和表面質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計,使用質(zhì)量 Cr12MoV 鋼制造的沖壓模具,其使用壽命相較于普通模具鋼可延長 2 - 3 倍,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。冷作模具鋼抗磨損、耐沖擊,是冷加工模具的理想用材。718H模具鋼采購
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(qiáng)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。東莞SKH-51模具鋼抗沖擊模具鋼韌性高,能有效抵御沖擊載荷。
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。
高速鋼也是模具鋼中的重要一員,雖然其主要應(yīng)用于切削刀具,但在一些特殊的模具制造中也有不可替代的作用。高速鋼具有極高的硬度(經(jīng)熱處理后可達(dá) HRC63-66)、耐磨性和熱硬性(在 600℃時仍能保持較高的硬度),這使得它在高速沖裁模具中表現(xiàn)出色。例如在制造電子接插件的高速沖裁模具時,沖裁速度可達(dá)每分鐘 1000 次以上,普通冷作模具鋼在這種高頻沖擊下容易出現(xiàn)刃口磨損、崩裂等問題,而高速鋼(如 W6Mo5Cr4V2)制造的模具,由于其基體中含有大量高硬度的碳化物(如 VC、WC),能夠在高速沖壓過程中保持刃口的鋒利度,減少模具的磨損和崩刃現(xiàn)象。與普通冷作模具鋼相比,使用高速鋼制造的沖裁模具,在沖裁速度提高 3-5 倍的情況下,仍能保證模具的使用壽命達(dá)到 100 萬次以上,極大地提高了沖裁生產(chǎn)效率,特別適合批量大、精度高的電子元器件生產(chǎn)。冷鐓模具鋼抗鐓粗變形能力強(qiáng),保證冷鐓模具精度。
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。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(qiáng)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。連鑄模具鋼用于連鑄結(jié)晶器,性能要求苛刻。佛山五金模具鋼源頭廠家
調(diào)質(zhì)態(tài)模具鋼強(qiáng)度和韌性良好配合,性能更優(yōu)。718H模具鋼采購
模具鋼的磨削性能也不容忽視。對于一些對表面粗糙度要求較高的模具,如塑料模具、光學(xué)模具等,良好的磨削性能能夠保證模具表面達(dá)到高精度的要求。含有適量合金元素且組織均勻的模具鋼,其磨削性能較好。在磨削過程中,能夠獲得光滑的表面,減少表面缺陷的產(chǎn)生。例如,在制造光學(xué)鏡片注塑模具時,使用磨削性能好的模具鋼,能夠保證模具型腔表面的粗糙度達(dá)到 Ra0.01 - 0.05μm,滿足光學(xué)鏡片的高精度要求。冷作模具鋼在沖壓模具中的應(yīng)用極為。在汽車車身制造中,大量的沖壓件,如車門、引擎蓋等,都需要使用沖壓模具。使用高性能的冷作模具鋼,如 DC53 鋼,能夠保證沖壓模具在長時間的沖壓作業(yè)中,保持模具的精度和表面質(zhì)量。DC53 鋼相比傳統(tǒng)的冷作模具鋼,具有更高的韌性和耐磨性,能夠有效減少模具的崩刃和磨損現(xiàn)象,提高沖壓件的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。718H模具鋼采購