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。模具鋼純凈度高,雜質(zhì)少,極大減少了模具缺陷產(chǎn)生。東莞SKD11模具鋼量大從優(yōu)
針對 PVC、POM 等腐蝕性塑料的成型需求,耐腐蝕塑料模具鋼(如 2316)應(yīng)運而生。其成分中鉻含量達(dá) 16-18%,并添加鉬(0.8-1.2%),形成鈍化膜,耐蝕性優(yōu)于普通 Cr13 鋼,可承受 PVC 分解產(chǎn)生的氯化氫氣體腐蝕。經(jīng)鏡面拋光后,2316 鋼在 PVC 管件模具中使用壽命達(dá) 50 萬模次,是普通 P20 鋼的 3 倍,且模具表面無銹蝕斑點,確保塑件外觀質(zhì)量。在醫(yī)用塑料模具(如注射器模具)中,2316 鋼經(jīng)電解拋光后,表面粗糙度 Ra≤0.02μm,符合 GMP 潔凈標(biāo)準(zhǔn),且耐蒸汽消毒性能優(yōu)異,可承受 134℃高壓蒸汽反復(fù)消毒而不生銹?;葜萱u鋼模具鋼供應(yīng)商玻璃模具鋼耐高溫玻璃液侵蝕,使用壽命長。
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。
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度匹配,其沖擊韌性 αk 可達(dá) 30-50J/cm2,抗拉強度可達(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。橡膠模具鋼耐橡膠腐蝕,保證橡膠制品成型質(zhì)量。
H13 鋼作為應(yīng)用為的熱作模具鋼之一,含有 Cr、Mo、V 等合金元素,這些元素能夠顯著提高鋼的高溫強度、熱疲勞性能和耐磨性。在 500 - 650℃的工作溫度范圍內(nèi),H13 鋼能夠保持良好的力學(xué)性能,有效抵抗熱疲勞裂紋的萌生和擴展,其熱疲勞裂紋萌生壽命可達(dá)數(shù)千次熱循環(huán),為壓鑄模等熱作模具的穩(wěn)定運行提供了可靠保障。同時,熱作模具鋼的導(dǎo)熱性也不容忽視,良好的導(dǎo)熱性有助于快速將模具表面的熱量傳遞出去,降低熱應(yīng)力,減少熱疲勞裂紋的產(chǎn)生。例如,添加適量的 Cu 元素可以提高熱作模具鋼的導(dǎo)熱系數(shù),改善其散熱性能。熱擠壓模具鋼能承受熱擠壓時的高溫和高壓。無錫718H模具鋼按需定制
模具鋼硬度高,耐磨性能出色,能有效延長模具使用壽命。東莞SKD11模具鋼量大從優(yōu)
鍛造是改善模具鋼內(nèi)部組織、提升性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),尤其對高碳高合金鋼(如 Cr12 鋼),合理的鍛造工藝可破碎網(wǎng)狀碳化物,避免使用時出現(xiàn)早期開裂。以 Cr12MoV 鋼為例,采用 “高溫擴散 + 多向鐓拔” 鍛造工藝:加熱至 1150-1200℃保溫 4-6 小時,使碳化物充分溶解;通過反復(fù)鐓粗(變形量≥30%)和拔長(變形量≥50%),將網(wǎng)狀碳化物等級從 3 級降至 1 級以下。鍛造后的模具鋼橫向沖擊韌性提升 40%,使用壽命延長 2-3 倍。對于大型模具鋼坯(重量≥5 噸),需采用水壓機進(jìn)行徑向鍛造,確保鍛透性,避免心部出現(xiàn)疏松或偏析,這類鍛件在汽車覆蓋件模具中可承受百萬次以上的沖壓循環(huán)而不失效。東莞SKD11模具鋼量大從優(yōu)