『壹』 热作模具钢如何选材,并举例说明
热作模具包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类。如前所述.热作模具工作条件的主要特点是与热态金属相接触、这是与冷作模具工作条件的主要区别。因此会带来以下两方面的问题:
(l)模腔表层金属受热。通常锤锻模工作时.其模腔表面温度可达300~400℃以上热挤压模可达500一800℃以上;压铸模模腔温度与压铸材料种类及浇注温度有关。如压铸黑色金属时模腔温度可达1000℃以上。这样高的使用温度会使模腔表面硬度和强度显著降低,在使用中易发生打垛。为此.对热模具钢的基本使用性能要求是热塑变抗力高,包括高温硬度和高温强度、高的热塑变抗力,实际上反映了钢的高回火稳定性。由此便可以找到热模具钢合金化的第一种途径,即加入Cr、W、Si.等合金元素可以提高钢的回火稳定性。
(2)模腔表层金属产生热疲劳(龟裂)。热模的工作特点是具有间歇性.每次使热态金属成形后都要用水、油、空气等介质冷却模腔的表面。因此.热模的工作状态是反复受热和冷却,从而使模腔表层金属产生反复的热胀冷缩,即反复承受拉压应力作用.其结果引起模腔表面出现龟裂,称为热疲劳现象,由此,对热模具钢提出了第二个基本使用性能要求.即具有高的热疲劳抗力。一般说来,影响钢的热疲劳抗力的因素主要有:
①钢的导热性。钢的导热性高,可使模具表层金属受热程度降低,从而减小钢的热疲劳倾向性。一般认为钢的导热性与合碳量有关,含碳量高时导热性低,所以热作模具钢不宜采用高碳钢。在生产中通常采用中碳钢(C0.3%5~0.6%)合碳量过低.会导致钢的硬度和强度下降.也是不利的。 ②钢的临界点影响。通常钢的临界点(Acl)越高.钢的热疲劳倾向性越低。因此.一般通过加入合金元素Cr、W、Si、引来提高钢的临界点。从而提高钢的热疲劳抗力。
2.常用热作模具用钢
(1)锻压模用钢。一般说来,锤锻模用钢有两个问题比较突出一是工作时受冲击负荷作用.故对钢的力学性能要求较高,特别是对塑变抗力及韧性要求较高;二是锻压模的截面尺寸较大(<400mm)故对钢的淬透性要求较高,以保证整个模具组织和性能均匀。
常用锻压楼用钢有5CrNiMo、5CrMnMo、5CrNiW、5CrNiTi及5CrMnMoSiV等。不同类型的锤眼模应选用不同的材料。对特大型或大型的锻压模以5CrNiMo为好.也可采用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等。对中小型的锻压模通常选用5CrMnMO钢。
(2)热挤压模用钢,热挤压模的工作特点是加载速度较慢,因此,模腔受热温度较高,通常可达500一800℃。对这类钢的使用性能要求应以高的高温强度(即高的回火稳定性)和高的耐热疲劳性能为主。对ak及淬透性的要求可适当放低。一般的热挤压模尺寸较小,常小于 70~90 mm。常用的热挤压模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等热作模具钢。其中4CrW2Si.既可做冷作模具钢,又可做热作模具钢.由于用途不同,可采用不同热处理方法。作冷模时采用较低的淬火温度(870—900℃)及低温或中温回火处理;作热模时则采用较高的淬火温度(一般为950一1000℃)及高温回火处理。
(3)压铸模用钢。从总体上看,压铸模用钢的使用性能要求与热挤压模用钢相近,即以要求高的回火稳定性与高的热疲劳抗力为主。所以通常所选用的钢种大体上与热挤压模用钢相同。如常采用4CrW2Si.和3Cr2W8V等钢。但又有所不同如对熔点较低Zn合金压铸模。可选用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;对Al和Mg合金压铸模,可选用4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等对Cu合金压铸模.多采用3Cr2W8V钢。
近年来.随着黑色金属压铸工艺的应用,多采用高熔点的铝合金和镍合金。或者对3Cr2W8V钢进行Cr-Al-SI三元共渗,用以制造黑色金属压铸模。国内外已经采用高强度的铜合金作压铸模材料QRO90及特种压铸模合金钢SKD11、H13、HD、GR、Y10等等。随着对新型模具材料的选用,热处理人将实现新的挑战和跨越。
『贰』 热挤压模具钢的原理
热挤压模具钢
热挤压是塑性的金属坯料在压力的作用下通过挤压模具型腔形成所要求形状的型材或管材的过程。常用金属热挤压坯料的温度见表1-1-15。
表1-1-15 常用金属的热挤压坯料加热温度范围 金属种类 坯料加热温度范围/℃ 铅合金 90~260 镁合金 340~430 铝合金 340~510 铜合金 650~1100 钛合金 870~1040 镍合金 1100~1260 钢 1100~1260 热挤压模具主要由挤压筒、压头、挤压顶头、垫块、凹磨和心棒(用于挤压管材)等主要部件组成。热挤压模具的失效,主要是破裂、磨损、冲刷腐蚀、过热和热疲劳裂纹等原因造成的。
当进行轻合金挤压时,凹模垫块和心轴材料主要采用铬钼系中合金热作模具钢4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1钢等,热处理硬度为HRC45~50。心棒头及镶块则采用通用高速钢W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等,热处理为HRC55~60。压力筒一般采用中碳合金结构钢,硬度为HRC35~40;压力筒内衬材料则采用4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1等,热处理硬度为HRC42~47。
铜和铜合金热挤压模具,凹模和垫块材料则采用4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1,3Cr2W8V等钢种,心棒材料仍采用4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1钢种。当挤压含镍量较高的铜镍合金时,心棒头及镶块有时采用镍基高温合金制造,挤压筒衬有时采用铁基高温合金制造。
『叁』 哪些基体钢可用于制作热作模具,其性能特点
热作模具钢中基体钢有多个钢种,是冷作模具钢、热作模具钢兼用的。如5cr4mo3simnval(012al)、5cr4w5mo2v(rm2)、6cr4mo3ni2wv(cg-2)、5cr4mo2w2vsi等钢较多用于热作模。
1、5cr4mo3simnval(012al)钢作为热作模具钢使用,其耐热疲劳性和热稳定性比3cr2w8v优越得多,用于热挤压模,机锻筹寿命均高于3cr2w8v钢。
2、6cr4mo3ni2wv(cg-2)钢,cg-2钢的室温、高温强度、热稳定性高于3cr2w8v钢,耐热疲劳性能也好,但高温冲击韧性低于3cr2w8v钢,它可用于热挤、热墩、热锻、热冲模、冷镦模具、
3、5cr4w5mo2v(rm2)钢。Rm2钢有较高的热硬性,高温强度和较高的耐磨性,可以代替3cr2w8v钢制作某些挤压模,也可以制造精锻模,热冲模、冲头等
『肆』 热锻模具钢用什么材质耐磨性好
2Cr3Mo2NiVSi(PM)钢是析出硬化型热作模具钢,特点是制作的模具在淬火和低温回火后进行机械加工,此时模具硬度为40HRC上下,加工后使用,在使用中产生二次硬化,硬度可达48HRC上下,而心部组织未发生转变,这样模具同时具有表层所需的高温强度和心部的韧性。另外,机械加工前进行热处理,避免了热处理造成的畸变和表面氧化脱碳。主要用于500~600℃温度范围内的热锻模具。 4Cr3Mo2NiVNbB(HD)钢是专门为适用于热挤压黑色金属和铜合金模具(工作温度达700℃左右)的新型热作模具钢。4Cr3Mo2NiVNbB钢随回火温度的升高,其硬度值比相应的3Cr2W8V钢的硬度值高出越多。在相同的硬度条件下,其断裂韧度KIC比3Cr2W8V钢高50%,在700℃下的高温短时抗拉强度高出70%,冷热疲劳抗力高出一倍,热磨损性能比3Cr2W8V钢高50%。
『伍』 什么材料模具钢耐高温又有很好的热稳定性
以前使用的耐高温的钢材是3Cr2W8V,现在又有一些新的钢材出现。比如:
5Cr4W5Mo2V(RM-2)钢,ωc为5%,合金元素总的质量分数为12%,碳化物较多,以Fe3W3C为主,比3Cr2W8V钢具有更高的热强性、耐磨性及热稳定性。在硬度为40HRC时热稳定性可达700℃,但是它的碳化物分布不均匀,韧性较差。可用作精锻模、热挤压模等。
6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2)钢是在高速钢的基体钢6W6Mo5Cr4V低碳M2钢)的基础上做适当改进,增加Ni量,降低W、Mo量研制而成的冷、热兼用基体钢。其室温及高温强度、热稳定性均高于3Cr2W8V钢,但高温冲击韧度低于3Cr2W8V钢。
4Cr3Mo2NiVNbB(HD)钢是专门为适用于热挤压黑色金属和铜合金模具(工作温度达700℃左右)的新型热作模具钢。
『陆』 红冲模具用什么钢材好
红冲来铜螺帽8566模具钢可以红源冲20多万个产品,
红冲铜螺帽的苏先生回复,8566模具钢的耐磨性比HD翻一倍。
苏州万先生是红冲铜螺帽的。就是把铜棒用高频机,加热到1000多度,热冲红铜。以前用H13,HD,热处理硬度做到HRC52-55,模具冲压一下就塌陷了。用钨钢做模具,又容易崩裂。想找一款,耐热,耐磨又有硬度的模具钢材。
经过和万先生电话沟通后,我建议万先生用8566模具钢。因为8566的耐高温性能好,高温红硬性和高速钢SKH-9一样。在高温环境工作,可以长时间保持高硬度。韧性是SKH-9的4倍,D2的2倍,可以保证冲头料不会崩裂。8566使用硬度HRC58-60,耐磨性足够,可以满足冲头料长期使用。
前段时间,万先生说:现在刚刚用上8566模具钢,使用效果还不错。如果能打几十万就开心啦!
今天再次回访,万先生说:模具已经打了二十多万,模具还在继续使用。我感觉,8566的耐磨性,比HD是好多了。同样硬度是HRC58-60,8566是寿命比HD翻一倍还要多。使用效果超乎我想象,我准备批量导入。
『柒』 铝合金热挤压成型模具应选用什么材料,硬度在什么范围比较好
3铬2钨8钒 3Cr2W8V
牌号3Cr2W8V
化学成分%:
C0.30~0.40,
Si小于版权等于0.40,
Mn小于等于0.40,
Cr2.20~2.70,
W7.50~9.00,
V0.20~0.50,
p小于等于0.030,
S小于等于0.030;
用途:常用的压铸模具钢。碳含量较低,有较高韧性和良好的导热性;同时,含有较多的碳化物形成元素铬、钨、钒,相变温度提高,使钢有高的高温强度、硬度和良好的耐热疲劳性;淬透。适于制造高温、高应力,但不受冲击负荷的压铸铜、铝、镁合金用附模、型芯、浇口套、分流钉、高应力压腊、热剪切刀、热顶锻模、平锻机凸凹模、镶块等。
热处理:渗氮热处理
可显著提高材料表面的硬度,使其具有高的耐磨性、疲劳强度,抗蚀能力及抗烧伤性等,
『捌』 热冲模用什么模具钢
4Cr3Mo2NiVNbB(HD)钢是专门为适用于热挤压黑色金属和铜合金模具(工作温度达700℃左右)的新型热作专模具钢属。
4Cr3Mo2NiVNbB钢随回火温度的升高,其硬度值比相应的3Cr2W8V钢的硬度值高出越多。在相同的硬度条件下,其断裂韧度KIC比3Cr2W8V钢高50%,在700℃下的高温短时抗拉强度高出70%,冷热疲劳抗力高出一倍,热磨损性能比3Cr2W8V钢高50%。
『玖』 热压模具用什么材料好
1.
模具钢材
必须具有足够的硬度和耐磨性,
足够的强度和韧性。具备良好的加工性能,良好的花纹可蚀性.
故一般选用中碳合金钢。常用的有日本大同YK-30,
黄牌55CC,一般为出厂状态使用,
调质处理
后使用效果更佳。
2.
热压成型有时亦可划分为
真空成型
(vacuum
forming),与压缩成型(
compression
molding),其施压方式不尽相同。压缩成型大部份是将塑料置于模具加热软化后,再施加压力以成型。而真空成型所加压力来源,可以是单边抽真空,或除在一边抽真空外,另一边辅以高压。与其它加工法比较,热压成型具有模具便宜、成品厚度均匀等优点,其产品从早期
军事地图
模型及飞机机罩,到现在已可制成冰箱门的内衬、汽车档泥板、
汽车底盘
、软质饮水杯、
标示牌
、包装材料及其它厚度均匀的产品。
『拾』 挤压模具的常用材质是什么
挤压模具常用材质是合金钢材,主要成分是钨,钨是一种具有硬度高,熔点高专,常温下属不受空气侵蚀的金属,挤压模具常在高温高压的环境下作业,也必须具有这样的属性。
模具钢
现在国内普遍使有的模具钢是H13,也有些高成本的使用日产的模具进口钢,但价格不菲,除非有特殊需要。