在模具鋼的眾多性能中,硬度與耐磨性緊密相關(guān),且二者對于模具的使用壽命和工作性能起著決定性作用。一般來說,模具鋼的硬度越高,其耐磨性就越好。這是因為在模具工作過程中,較高的硬度能夠有效抵抗工件對模具表面的摩擦和磨損,減少模具表面的材料損耗。例如,在冷作模具鋼中,像 Cr12MoV 鋼經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?,硬度可達(dá) HRC60 - 62,其在冷沖裁、冷擠壓等工藝中表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性,能夠長時間保持模具的尺寸精度,生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。然而,單純追求高硬度并不一定能實現(xiàn)比較好的耐磨性,鋼中碳化物的形態(tài)、分布和數(shù)量同樣對耐磨性有著重要影響。合理分布的碳化物能夠起到彌散強(qiáng)化的作用,在模具表面形成堅硬的骨架結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高模具的耐磨性能。經(jīng)濟(jì)型模具鋼成本較低,適用于對成本敏感的模具?;葜軸45C模具鋼多少錢
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。東莞CR8模具鋼源頭廠家高淬透性模具鋼可使大尺寸模具整體性能一致。
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。
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,這類鋼材通過時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 馬氏體時效鋼就是一種典型的時效硬化型塑料模具鋼,它的化學(xué)成分中鎳含量高達(dá) 18%,同時含有鈷、鉬等合金元素,不含碳元素,通過馬氏體轉(zhuǎn)變和時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)和時效處理(480℃保溫 3-4 小時)后,18Ni 馬氏體時效鋼的抗拉強(qiáng)度可達(dá) 1800-2000MPa,硬度可達(dá) HRC50-55,同時具有優(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。高碳模具鋼硬度和耐磨性極高,適用于耐磨模具。
熱處理對模具鋼性能優(yōu)化至關(guān)重要。常見熱處理工藝包括淬火、回火、退火等。淬火可大幅提高模具鋼硬度與強(qiáng)度,通過快速冷卻使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織,但淬火過程需控制好加熱溫度、保溫時間與冷卻速度,防止出現(xiàn)裂紋等缺陷?;鼗鹁o隨淬火之后,目的是消除淬火應(yīng)力,調(diào)整硬度與韌性的平衡,不同回火溫度可得到不同組織與性能。退火則用于改善鋼材切削加工性能,消除殘余應(yīng)力,均勻組織。例如,冷作模具鋼 Cr12MoV 經(jīng)淬火后在 500 - 550℃回火,可獲得良好的綜合力學(xué)性能,滿足模具長期使用需求??箾_擊模具鋼韌性高,能有效抵御沖擊載荷。江門NAK80模具鋼廠家現(xiàn)貨
晶界強(qiáng)化模具鋼通過強(qiáng)化晶界提高綜合性能。惠州S45C模具鋼多少錢
模具鋼中的非金屬夾雜物(如氧化物、硫化物)會嚴(yán)重影響模具壽命,模具鋼需通過嚴(yán)格的冶煉工藝控制夾雜物等級。采用真空感應(yīng)熔煉(VIM)+ 電渣重熔(ESR)雙聯(lián)工藝,可使 A 類(硫化物)、B 類(氧化物)夾雜物等級均控制在 1.0 級以下,D 類(球狀氧化物)≤0.5 級,滿足大型模具(如汽車覆蓋件模具)的探傷要求(超聲波探傷達(dá)到 GB/T 7233.1 中的 Ⅰ 級)。對于精密模具鋼(如 S136),還需進(jìn)行磁粉探傷(MT)和滲透探傷(PT),確保表面及近表面(深度≤1mm)無裂紋、氣孔等缺陷。在航空航天模具(如鈦合金板材沖壓模)中,夾雜物控制嚴(yán)格的模具鋼可避免沖壓時因應(yīng)力集中導(dǎo)致的模具突然失效?;葜軸45C模具鋼多少錢