模具鋼中添加多種合金元素,各自發(fā)揮重要作用。碳是關(guān)鍵元素,能顯著提高鋼的硬度與強(qiáng)度,但含量過高會(huì)降低韌性。鉻可增強(qiáng)鋼的淬透性、耐磨性與耐蝕性,在冷作模具鋼中形成碳化物提升耐磨性,在熱作模具鋼中有助于形成致密氧化膜提高熱疲勞性能。鉬能細(xì)化晶粒、提高回火穩(wěn)定性,增強(qiáng)鋼的強(qiáng)度與韌性,改善熱作模具鋼的抗熱疲勞能力。釩可形成穩(wěn)定碳化物,細(xì)化晶粒,提高鋼的耐磨性與強(qiáng)度,對冷作和熱作模具鋼的性能提升都有積極作用。這些合金元素相互配合,共同塑造模具鋼適應(yīng)不同工況的優(yōu)良性能。真空熔煉模具鋼減少氣體和雜質(zhì)含量,提高鋼的質(zhì)量。無錫CR8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(qiáng)度。在淬火過程中,加熱溫度和保溫時(shí)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(huì)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。回火是淬火后必不可少的后續(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。中山進(jìn)口模具鋼量大從優(yōu)模具鋼的熱膨脹系數(shù)小,保證模具尺寸穩(wěn)定。
熱擠壓模具對模具鋼的性能要求也很高。在熱擠壓過程中,模具需要承受高溫、高壓以及金屬流動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力。H13 鋼因其良好的熱強(qiáng)性、抗熱疲勞性能和耐磨性,成為熱擠壓模具的常用材料。例如在鋁合金熱擠壓生產(chǎn)中,H13 鋼制造的模具能夠在高溫環(huán)境下,穩(wěn)定地將鋁合金坯料擠壓成各種形狀的型材,保證型材的尺寸精度和表面質(zhì)量。同時(shí),H13 鋼的良好加工性能,也使得模具的制造過程更加方便和高效。壓鑄模具是熱作模具的一種特殊類型,對模具鋼的性能要求更為嚴(yán)格。壓鑄過程中,模具需要承受高溫、高速金屬液的沖擊和侵蝕,同時(shí)還要具備良好的脫模性能。3Cr2W8V 鋼是常用的壓鑄模具鋼,它具有較高的熱強(qiáng)性、抗熱疲勞性能和耐磨性。在壓鑄鋁合金、鋅合金等有色金屬時(shí),3Cr2W8V 鋼制造的壓鑄模具能夠穩(wěn)定地工作,生產(chǎn)出高質(zhì)量的壓鑄件。為了進(jìn)一步提高壓鑄模具的使用壽命,還可以對 3Cr2W8V 鋼進(jìn)行表面處理,如氮化、鍍硬鉻等。
深冷處理(-80 至 - 196℃)是提升冷作模具鋼尺寸穩(wěn)定性的關(guān)鍵工藝,通過將淬火后的殘余奧氏體(含量 10-20%)轉(zhuǎn)化為馬氏體,減少后續(xù)使用中的尺寸變化。Cr12MoV 鋼經(jīng) - 196℃液氮深冷處理后,殘余奧氏體含量可降至 5% 以下,室溫放置 6 個(gè)月的尺寸變化量≤0.01mm/m,遠(yuǎn)低于未深冷處理的 0.05mm/m。深冷處理還能細(xì)化碳化物,使模具鋼硬度提升 1-2HRC,耐磨性提高 20%。在精密量規(guī)模具中,DC53 鋼經(jīng)深冷 + 時(shí)效處理后,尺寸精度可穩(wěn)定在 IT3 級(jí),滿足微米級(jí)零件的成型要求。實(shí)際應(yīng)用中,深冷處理使冷沖模具的修模周期延長 3 倍,降低生產(chǎn)成本。智能模具鋼可實(shí)現(xiàn)性能自調(diào)節(jié),適應(yīng)不同工作條件。
選用冷作模具鋼需綜合考量多方面因素。模具的工作條件是首要考慮因素,如沖壓模具承受高壓力與摩擦力,需選用高硬度、高耐磨的鋼種,像 Cr12MoV;而對于承受較大沖擊載荷的冷鐓模,則需在保證一定硬度前提下,側(cè)重材料韌性,可選用 S 類耐沖擊工具鋼。模具尺寸與形狀復(fù)雜性也有影響,大型模具要求鋼材淬透性好,以保證整體性能均勻;復(fù)雜形狀模具需考慮材料加工性能與熱處理變形情況。此外,還需結(jié)合生產(chǎn)批量與成本因素,批量大、壽命要求高的模具可選用高性能模具鋼,反之可選用成本較低的普通模具鋼或其他替代材料。滾壓模具鋼耐磨性好,保證滾壓模具的工作精度。東莞S45C模具鋼報(bào)價(jià)
滲碳模具鋼經(jīng)滲碳處理,表面硬度高,心部韌性好。無錫CR8模具鋼零售
高速?zèng)_壓模具(沖壓速度≥300 次 / 分鐘)要求模具鋼兼具高耐磨性和足夠韌性,以承受高頻沖擊載荷。ASP-30 粉末高速鋼是理想選擇,其碳化物含量達(dá) 15-20%(主要為 VC 和 WC),硬度 HRC64-66,耐磨性是 Cr12MoV 的 8 倍,同時(shí)因碳化物顆粒細(xì)小(≤2μm),沖擊韌性(αk≥15J/cm2)優(yōu)于普通高速鋼。在電機(jī)定轉(zhuǎn)子高速?zèng)_壓模具中,ASP-30 模具的使用壽命達(dá) 1 億次以上,比傳統(tǒng)材料提升 5-10 倍。為進(jìn)一步優(yōu)化韌性,采用 “局部硬化” 工藝:模具刃口部位硬度 HRC62-64,非刃口部位通過高溫回火降至 HRC50-55,使模具既耐磨又抗崩裂,適合精密電子件的高速?zèng)_壓。無錫CR8模具鋼零售