『壹』 熱作模具鋼如何選材,並舉例說明
熱作模具包括錘鍛模、熱擠壓模和壓鑄模三類。如前所述.熱作模具工作條件的主要特點是與熱態金屬相接觸、這是與冷作模具工作條件的主要區別。因此會帶來以下兩方面的問題:
(l)模腔表層金屬受熱。通常錘鍛模工作時.其模腔表面溫度可達300~400℃以上熱擠壓模可達500一800℃以上;壓鑄模模腔溫度與壓鑄材料種類及澆注溫度有關。如壓鑄黑色金屬時模腔溫度可達1000℃以上。這樣高的使用溫度會使模腔表面硬度和強度顯著降低,在使用中易發生打垛。為此.對熱模具鋼的基本使用性能要求是熱塑變抗力高,包括高溫硬度和高溫強度、高的熱塑變抗力,實際上反映了鋼的高回火穩定性。由此便可以找到熱模具鋼合金化的第一種途徑,即加入Cr、W、Si.等合金元素可以提高鋼的回火穩定性。
(2)模腔表層金屬產生熱疲勞(龜裂)。熱模的工作特點是具有間歇性.每次使熱態金屬成形後都要用水、油、空氣等介質冷卻模腔的表面。因此.熱模的工作狀態是反復受熱和冷卻,從而使模腔表層金屬產生反復的熱脹冷縮,即反復承受拉壓應力作用.其結果引起模腔表面出現龜裂,稱為熱疲勞現象,由此,對熱模具鋼提出了第二個基本使用性能要求.即具有高的熱疲勞抗力。一般說來,影響鋼的熱疲勞抗力的因素主要有:
①鋼的導熱性。鋼的導熱性高,可使模具表層金屬受熱程度降低,從而減小鋼的熱疲勞傾向性。一般認為鋼的導熱性與合碳量有關,含碳量高時導熱性低,所以熱作模具鋼不宜採用高碳鋼。在生產中通常採用中碳鋼(C0.3%5~0.6%)合碳量過低.會導致鋼的硬度和強度下降.也是不利的。 ②鋼的臨界點影響。通常鋼的臨界點(Acl)越高.鋼的熱疲勞傾向性越低。因此.一般通過加入合金元素Cr、W、Si、引來提高鋼的臨界點。從而提高鋼的熱疲勞抗力。
2.常用熱作模具用鋼
(1)鍛壓模用鋼。一般說來,錘鍛模用鋼有兩個問題比較突出一是工作時受沖擊負荷作用.故對鋼的力學性能要求較高,特別是對塑變抗力及韌性要求較高;二是鍛壓模的截面尺寸較大(<400mm)故對鋼的淬透性要求較高,以保證整個模具組織和性能均勻。
常用鍛壓樓用鋼有5CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW、5CrNiTi及5CrMnMoSiV等。不同類型的錘眼模應選用不同的材料。對特大型或大型的鍛壓模以5CrNiMo為好.也可採用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等。對中小型的鍛壓模通常選用5CrMnMO鋼。
(2)熱擠壓模用鋼,熱擠壓模的工作特點是載入速度較慢,因此,模腔受熱溫度較高,通常可達500一800℃。對這類鋼的使用性能要求應以高的高溫強度(即高的回火穩定性)和高的耐熱疲勞性能為主。對ak及淬透性的要求可適當放低。一般的熱擠壓模尺寸較小,常小於 70~90 mm。常用的熱擠壓模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等熱作模具鋼。其中4CrW2Si.既可做冷作模具鋼,又可做熱作模具鋼.由於用途不同,可採用不同熱處理方法。作冷模時採用較低的淬火溫度(870—900℃)及低溫或中溫回火處理;作熱模時則採用較高的淬火溫度(一般為950一1000℃)及高溫回火處理。
(3)壓鑄模用鋼。從總體上看,壓鑄模用鋼的使用性能要求與熱擠壓模用鋼相近,即以要求高的回火穩定性與高的熱疲勞抗力為主。所以通常所選用的鋼種大體上與熱擠壓模用鋼相同。如常採用4CrW2Si.和3Cr2W8V等鋼。但又有所不同如對熔點較低Zn合金壓鑄模。可選用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;對Al和Mg合金壓鑄模,可選用4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等對Cu合金壓鑄模.多採用3Cr2W8V鋼。
近年來.隨著黑色金屬壓鑄工藝的應用,多採用高熔點的鋁合金和鎳合金。或者對3Cr2W8V鋼進行Cr-Al-SI三元共滲,用以製造黑色金屬壓鑄模。國內外已經採用高強度的銅合金作壓鑄模材料QRO90及特種壓鑄模合金鋼SKD11、H13、HD、GR、Y10等等。隨著對新型模具材料的選用,熱處理人將實現新的挑戰和跨越。
『貳』 熱擠壓模具鋼的原理
熱擠壓模具鋼
熱擠壓是塑性的金屬坯料在壓力的作用下通過擠壓模具型腔形成所要求形狀的型材或管材的過程。常用金屬熱擠壓坯料的溫度見表1-1-15。
表1-1-15 常用金屬的熱擠壓坯料加熱溫度范圍 金屬種類 坯料加熱溫度范圍/℃ 鉛合金 90~260 鎂合金 340~430 鋁合金 340~510 銅合金 650~1100 鈦合金 870~1040 鎳合金 1100~1260 鋼 1100~1260 熱擠壓模具主要由擠壓筒、壓頭、擠壓頂頭、墊塊、凹磨和心棒(用於擠壓管材)等主要部件組成。熱擠壓模具的失效,主要是破裂、磨損、沖刷腐蝕、過熱和熱疲勞裂紋等原因造成的。
當進行輕合金擠壓時,凹模墊塊和心軸材料主要採用鉻鉬系中合金熱作模具鋼4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1鋼等,熱處理硬度為HRC45~50。心棒頭及鑲塊則採用通用高速鋼W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等,熱處理為HRC55~60。壓力筒一般採用中碳合金結構鋼,硬度為HRC35~40;壓力筒內襯材料則採用4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1等,熱處理硬度為HRC42~47。
銅和銅合金熱擠壓模具,凹模和墊塊材料則採用4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1,3Cr2W8V等鋼種,心棒材料仍採用4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1鋼種。當擠壓含鎳量較高的銅鎳合金時,心棒頭及鑲塊有時採用鎳基高溫合金製造,擠壓筒襯有時採用鐵基高溫合金製造。
『叄』 哪些基體鋼可用於製作熱作模具,其性能特點
熱作模具鋼中基體鋼有多個鋼種,是冷作模具鋼、熱作模具鋼兼用的。如5cr4mo3simnval(012al)、5cr4w5mo2v(rm2)、6cr4mo3ni2wv(cg-2)、5cr4mo2w2vsi等鋼較多用於熱作模。
1、5cr4mo3simnval(012al)鋼作為熱作模具鋼使用,其耐熱疲勞性和熱穩定性比3cr2w8v優越得多,用於熱擠壓模,機鍛籌壽命均高於3cr2w8v鋼。
2、6cr4mo3ni2wv(cg-2)鋼,cg-2鋼的室溫、高溫強度、熱穩定性高於3cr2w8v鋼,耐熱疲勞性能也好,但高溫沖擊韌性低於3cr2w8v鋼,它可用於熱擠、熱墩、熱鍛、熱沖模、冷鐓模具、
3、5cr4w5mo2v(rm2)鋼。Rm2鋼有較高的熱硬性,高溫強度和較高的耐磨性,可以代替3cr2w8v鋼製作某些擠壓模,也可以製造精鍛模,熱沖模、沖頭等
『肆』 熱鍛模具鋼用什麼材質耐磨性好
2Cr3Mo2NiVSi(PM)鋼是析出硬化型熱作模具鋼,特點是製作的模具在淬火和低溫回火後進行機械加工,此時模具硬度為40HRC上下,加工後使用,在使用中產生二次硬化,硬度可達48HRC上下,而心部組織未發生轉變,這樣模具同時具有表層所需的高溫強度和心部的韌性。另外,機械加工前進行熱處理,避免了熱處理造成的畸變和表面氧化脫碳。主要用於500~600℃溫度范圍內的熱鍛模具。 4Cr3Mo2NiVNbB(HD)鋼是專門為適用於熱擠壓黑色金屬和銅合金模具(工作溫度達700℃左右)的新型熱作模具鋼。4Cr3Mo2NiVNbB鋼隨回火溫度的升高,其硬度值比相應的3Cr2W8V鋼的硬度值高出越多。在相同的硬度條件下,其斷裂韌度KIC比3Cr2W8V鋼高50%,在700℃下的高溫短時抗拉強度高出70%,冷熱疲勞抗力高出一倍,熱磨損性能比3Cr2W8V鋼高50%。
『伍』 什麼材料模具鋼耐高溫又有很好的熱穩定性
以前使用的耐高溫的鋼材是3Cr2W8V,現在又有一些新的鋼材出現。比如:
5Cr4W5Mo2V(RM-2)鋼,ωc為5%,合金元素總的質量分數為12%,碳化物較多,以Fe3W3C為主,比3Cr2W8V鋼具有更高的熱強性、耐磨性及熱穩定性。在硬度為40HRC時熱穩定性可達700℃,但是它的碳化物分布不均勻,韌性較差。可用作精鍛模、熱擠壓模等。
6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2)鋼是在高速鋼的基體鋼6W6Mo5Cr4V低碳M2鋼)的基礎上做適當改進,增加Ni量,降低W、Mo量研製而成的冷、熱兼用基體鋼。其室溫及高溫強度、熱穩定性均高於3Cr2W8V鋼,但高溫沖擊韌度低於3Cr2W8V鋼。
4Cr3Mo2NiVNbB(HD)鋼是專門為適用於熱擠壓黑色金屬和銅合金模具(工作溫度達700℃左右)的新型熱作模具鋼。
『陸』 紅沖模具用什麼鋼材好
紅沖來銅螺帽8566模具鋼可以紅源沖20多萬個產品,
紅沖銅螺帽的蘇先生回復,8566模具鋼的耐磨性比HD翻一倍。
蘇州萬先生是紅沖銅螺帽的。就是把銅棒用高頻機,加熱到1000多度,熱沖紅銅。以前用H13,HD,熱處理硬度做到HRC52-55,模具沖壓一下就塌陷了。用鎢鋼做模具,又容易崩裂。想找一款,耐熱,耐磨又有硬度的模具鋼材。
經過和萬先生電話溝通後,我建議萬先生用8566模具鋼。因為8566的耐高溫性能好,高溫紅硬性和高速鋼SKH-9一樣。在高溫環境工作,可以長時間保持高硬度。韌性是SKH-9的4倍,D2的2倍,可以保證沖頭料不會崩裂。8566使用硬度HRC58-60,耐磨性足夠,可以滿足沖頭料長期使用。
前段時間,萬先生說:現在剛剛用上8566模具鋼,使用效果還不錯。如果能打幾十萬就開心啦!
今天再次回訪,萬先生說:模具已經打了二十多萬,模具還在繼續使用。我感覺,8566的耐磨性,比HD是好多了。同樣硬度是HRC58-60,8566是壽命比HD翻一倍還要多。使用效果超乎我想像,我准備批量導入。
『柒』 鋁合金熱擠壓成型模具應選用什麼材料,硬度在什麼范圍比較好
3鉻2鎢8釩 3Cr2W8V
牌號3Cr2W8V
化學成分%:
C0.30~0.40,
Si小於版權等於0.40,
Mn小於等於0.40,
Cr2.20~2.70,
W7.50~9.00,
V0.20~0.50,
p小於等於0.030,
S小於等於0.030;
用途:常用的壓鑄模具鋼。碳含量較低,有較高韌性和良好的導熱性;同時,含有較多的碳化物形成元素鉻、鎢、釩,相變溫度提高,使鋼有高的高溫強度、硬度和良好的耐熱疲勞性;淬透。適於製造高溫、高應力,但不受沖擊負荷的壓鑄銅、鋁、鎂合金用附模、型芯、澆口套、分流釘、高應力壓臘、熱剪切刀、熱頂鍛模、平鍛機凸凹模、鑲塊等。
熱處理:滲氮熱處理
可顯著提高材料表面的硬度,使其具有高的耐磨性、疲勞強度,抗蝕能力及抗燒傷性等,
『捌』 熱沖模用什麼模具鋼
4Cr3Mo2NiVNbB(HD)鋼是專門為適用於熱擠壓黑色金屬和銅合金模具(工作溫度達700℃左右)的新型熱作專模具鋼屬。
4Cr3Mo2NiVNbB鋼隨回火溫度的升高,其硬度值比相應的3Cr2W8V鋼的硬度值高出越多。在相同的硬度條件下,其斷裂韌度KIC比3Cr2W8V鋼高50%,在700℃下的高溫短時抗拉強度高出70%,冷熱疲勞抗力高出一倍,熱磨損性能比3Cr2W8V鋼高50%。
『玖』 熱壓模具用什麼材料好
1.
模具鋼材
必須具有足夠的硬度和耐磨性,
足夠的強度和韌性。具備良好的加工性能,良好的花紋可蝕性.
故一般選用中碳合金鋼。常用的有日本大同YK-30,
黃牌55CC,一般為出廠狀態使用,
調質處理
後使用效果更佳。
2.
熱壓成型有時亦可劃分為
真空成型
(vacuum
forming),與壓縮成型(
compression
molding),其施壓方式不盡相同。壓縮成型大部份是將塑料置於模具加熱軟化後,再施加壓力以成型。而真空成型所加壓力來源,可以是單邊抽真空,或除在一邊抽真空外,另一邊輔以高壓。與其它加工法比較,熱壓成型具有模具便宜、成品厚度均勻等優點,其產品從早期
軍事地圖
模型及飛機機罩,到現在已可製成冰箱門的內襯、汽車檔泥板、
汽車底盤
、軟質飲水杯、
標示牌
、包裝材料及其它厚度均勻的產品。
『拾』 擠壓模具的常用材質是什麼
擠壓模具常用材質是合金鋼材,主要成分是鎢,鎢是一種具有硬度高,熔點高專,常溫下屬不受空氣侵蝕的金屬,擠壓模具常在高溫高壓的環境下作業,也必須具有這樣的屬性。
模具鋼
現在國內普遍使有的模具鋼是H13,也有些高成本的使用日產的模具進口鋼,但價格不菲,除非有特殊需要。