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模具钢有什么缺点

发布时间:2022-08-06 15:50:50

『壹』 请具体说说D2钢的优缺点

D2 钢是高耐磨微变形冷作模具钢, 属于风硬型工具钢。该钢碳的质量分数高达1.5%, 铬的质量分数高达11.5%, 经热处理后硬度可达60HRC, 但相对地延展性、韧性、耐锈能力较弱,钢材表面亦难作镜面磨光处理。随着冷冲压制品朝着高精度、高效率、多品种的发展, 要求模具钢具有较好的耐磨性和韧性。同Cr12MoV钢相比, 该钢在化学成分上增加了Mo、 V,改变了钢的铸造组织, 改善了菜氏体的形貌, 强韧性及耐磨性优于Cr12MoV钢, 提高了模具的使用寿命。由于该钢的屈服点及塑性变形抗力较 Cr12MoV 钢高, 因而其锻造性能及热塑成形性较Cr12MoV 钢略差。 [2]

参考牌号

中国 GB 标准牌号 Cr12Mo1v1、

美国 ASTM/UNS 标准牌号 D2/T30402、

国际标准化组织 (ISO) 标准牌号 160CrMoV12、

德国DIN标准材料编号1.2379、

德国DIN标准牌号 X155CrMoV12-1、

法国 NF 标准牌号 X160CrMoV12、

英国 BS 标准牌号 BD2、

日本 JIS标准牌号SKD11、

日本日立 (HITACHl) 标准牌号SLD、

日本大同 (DAIDO) 标准牌号DC11、

日本不二越 (NACHl) 标准牌号 CDS11、

奥地利百禄 (BOHLER) 标准牌号K110、

瑞典一胜百 (ASSAB) 标准牌号 XW41

使用范围

适用于复杂可能变形的工具钢,高耐磨性长寿命的各类冷冲压模具及冷剪切刃,搓丝板;冷挤压成形、拉伸模、啤不锈钢片及高硬度材料的冲裁模等。

典型应用

1) 用于冰箱压缩机后罩拉深模具, 淬火硬度56~58HRC。

2) 为提高D2冷作模具扁钢轧材的使用寿命, 采用添加稀土的方法, 则钢的耐磨性和冲击韧度均大为改善, 从而达到提高圆模具扁钢轧材使用寿命的目的。

3) 由于D2钢中的V、 Mo含量高于Cr12MoV钢, 具有更好的综合性能, 而传统的Cr12MoV钢将逐渐被取代。

4) 用D2钢制造的滚丝轮、离台调板冷冲模, 与Cr12MoV钢相比可提高使用寿命5 ~6 倍。 S136是具有优良的耐蚀性的塑胶模具钢,具有非常好的生产特性,而且更有下列优点:

较低的维护费用:

S136模具钢经过长期使用后,模穴表面仍然维持原先的光滑状态。模具在潮湿的环境下操作或储存时,不需要特别的保护。

较低的生产成本:

模具不因冷却水的影响而腐蚀,由于有一定的冷却循环,可增加模具寿命。上列的好处,结合S136的高耐蚀性,提供了低维护费用和高寿命的模具,达到最佳的经济效益。同时S136经过电渣重熔(ESR)精炼,具备纯净而细微的组织,使模具具有很好的综合机械性能,高的

抛光性能。

用途:

S136能使用与所有的模具,由于其特殊的性质材料,更加适合特殊环境的应用和需求。

耐腐蚀、耐应变:

对使用有腐蚀性的PVC醋酸盐类(ACETATES0)等注塑原料或模具必须在潮湿的环境下工作及储存时,S136能抵抗水蒸气、弱有机酸、硝酸盐、碳酸盐等的腐蚀作用,经由S136制成的模具,若在潮湿的环境中操作,或在正常状态下使用腐蚀性的塑胶材料,均不会生锈而被污染。若回火至250℃而且抛光成镜面状态时,特别能显示优良的耐腐蚀性。

耐磨性:

使用摩擦较大的注塑材料(包含射出成型模)或要求模具有较长的工作时间,如电子零件、舍弃式的餐刀具、器皿等。

高光洁度的表面:

生产光学产品,如照相机、太阳镜、化学仪器、注射器、分析仪器及塑胶制品等。

『贰』 金属元素对模具钢的影响有哪些

模具钢是由各种化学成分组成的,铁(Fe)是基本元素,其次是碳(C)和其他元素,各种化学元素对钢材的性能有不同的影响。
①碳(C) 碳是仅次于铁的主要元素,它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。 随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。
②硅(Si) 硅是一种脱氧剂,其脱氧作用比锰强,是钢中的有益元素。硅含量较低时,能提高钢材的强度,而对塑性和韧性无明显影响,但是当硅含量超过0.8%~1.0%时,则塑性下降,特别是冲击韧性显著降低。 含硅量在1%~4%的低碳钢,具有极高的导磁性能,常用于电器工业和矽钢片。但随着硅含量的增加,会降低钢的焊接性能。
③锰(Mn) 锰是作为脱氧除硫的元素加入钢中的,是钢中的有益元素。 锰具有很强的脱氧去硫能力,它可以和硫结合形成MnS,从而在相当大程度上消除硫的有害影响,显著改善钢材的热加工性能。 同时,锰对碳素钢的力学性能有良好影响,它能提高钢材的硬度、强度和耐磨性。锰含量小于0.8%,能在保持(或只略降)原有的塑性及冲击韧性的条件下,大幅度提高碳素钢的屈服极限及强度极限。 锰对钢的焊接性能也有影响。在含锰量很低时,锰主要起消除热脆性的作用,此时锰对焊接性能的影响,特别是在硫含量略高时,是有益的;但在含锰量远远超过消除热脆性所必需的含量时,多余的锰会显著增加奥氏体的过冷能力,这时锰主要起增加冷裂纹形成的作用,会使得钢的焊接性能变差。
④磷(P) 磷是钢中难去除的有害杂质,会引起钢的冷脆性增加并损坏钢的焊接性能。造成“冷脆”的原因是磷会形成硬脆化合物Fe2P。 另外磷能提高切削性能和抗蚀性,故在易切削或耐候钢中可适当增加磷含量。
⑤硫(S) 硫主要来自炼钢原料,炼钢时难以除尽。硫在钢中是以硫化物夹杂形式存在,对钢的塑性、韧性、焊接性能、厚度方向性能、疲劳性能和耐腐蚀性都有不利影响。 其中危害最大是与铁生成FeS,并形成Fe-FeS二元低熔点共晶体,造成钢在800~1200℃时变脆而易于开裂,即产生"热脆性"。
⑥氧(O) 氧是有害杂质元素,在钢中氧几乎全部以氧化物的形式存在,钢中各种氧化物的总量随着含氧量增加而增加,这些氧化物杂质对钢材力学性能等各方面均有不利影响。 随着钢中含氧量增加,钢的塑性、冲击韧性降低,氧化物夹杂使钢的耐腐蚀性、耐磨性降低,使冷冲压性、锻造加工性及切削加工性变差。
⑦氮(N) 氮对钢材性能的影响与碳、磷相似,随着氮含量的增加,可使钢材的强度显著提高,塑性特别是韧性也显著降低,可焊性变差,冷脆性加剧;同时增加时效倾向及冷脆性和热脆性,损坏钢的焊接性能及冷弯性能。因此,应该尽量减小和限制钢中的含氮量。一般规定氮含量应不高于0.018%。 氮在铝、铌、钒等元素的配合下可以减少其不利影响,改善钢材性能,可作为低合金钢的合金元素使用。
⑧氢(H) 氢也是钢中的有害元素。 与氧、氮一样,气体元素在固态钢中溶解度极小,它们在高温时溶入钢液,冷却时来不及逸出而积聚在组织中形成高压细微气孔,使钢的塑性、韧度和疲劳强度急剧降低,严重时会造成裂纹、脆断,是必须严格控制的有害元素。
⑨铬(Cr) 铬能显著提高钢材强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬还能提高钢材的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢和耐热钢的重要合金元素。
⑩镍(Ni) 镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。
⑪钼(Mo) 铝能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力而发生变形叫做蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能,还可以抑制合金钢因火而引起的脆性。
⑫钛(Ti) 钛是强脱氧剂,它能使钢的内部组织致密,细化晶粒;降低时效敏感性和冷脆性,改善焊接能。在一些奥氏体不锈钢中加入适量的钛,可避免晶间腐蚀。
⑬钒(V) 钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
⑭铌(Nb) 铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀的能力。铌还可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶问腐蚀现象。
⑮铜(Cu) 铜能提高强度和韧性,并具有良好的抗大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%时塑性显著降低。当铜含量小于0.5%时对焊接性能无影响。
⑯硼(B) 钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。
⑰铝(Al) 铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝和铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
⑱钨(W) 钨有二次硬化作用,使钢具有红硬性,提高耐磨性,对钢的淬透性、回火稳定性、力学性能及热强性的影响均与钼相似,稍微降低钢的抗氧化性。
⑲铅(Pb) 铅可以改善切削加工性。铅系易切削钢有良好的力学性能和热处理性。由于污染环境以及在废钢回收熔炼过程中的有害作用,铅有被逐渐替代的趋势。

『叁』 铝模具优缺点是什么

1. 重量轻。由于其密度只有一般模具钢的36%,故运动惯性比较低,在生产过程中加,减速度均比较容易,能减低机器及模具的损耗。
2. 机械加工容易及尺寸稳定性高。其切削速度比一般模具钢快6倍以上,故大量减低模具加工时间,令模具可更快进行生产。
3. 卓越的热传导率。其热传导率比一般模具钢高,故可节省模具在生产时的冷切时间50%,从而提高模具的生产效率。所以Alumold在注塑模、吹塑模、低压模、橡胶模等不同模具行业80%的产品中有广泛应用。随着市场的发展,目前在欧美市场超硬铝已替代钢做模
特点: 1.高强度可热处理合金。 2.良好机械性能。 3.可使用性好。 4.易于加工,耐磨性好。 5.抗腐蚀性能、抗氧化性好。 7075铝板主要用途: 航空固定装置,卡车,塔式建筑,船,管道及其他需要有强度、可焊性和抗腐蚀性能的建筑上的应用的领域。如:飞机零部件、齿轮和轴、熔丝零件、仪表轴和齿轮、导弹零件跳进阀零件、涡轮、钥匙、飞机、航空及国防应用
超硬铝合金硬度,密度及机械性能
用铝合金制造的模具具有一下特点:
1、材质均匀性好:热处理技术卓越,产品在300℃厚度(直径)以下,强度、硬度基本保持一致;
2、表面精度高,减少材料的浪费
3、加工性能好:将化学成分、强度及硬度的偏差降至最小,加工中杜绝‘粘刀’、‘崩刀’现象;
4、高速机加工,几乎不变形:完美的预拉伸(T651)工艺处理,彻底消除内应力,在加工和受力时不易翘曲、开裂及变形;
5、材质致密性好:独有的晶粒细化工艺保证,绝无沙孔、横纹、气泡及杂质;
6、抗高温:在400℃工作环境下不会发生永久变形;

『肆』 冷作模具钢与热作模具钢成分有什么区别为什么

一、区别:

1、含碳量不一样:冷作模具钢的含碳量一般在1.45%~2.30%;热作模具钢的含碳量在0.3%~0.6%;

3、含铬量不一样:冷作模具钢含铬量为11%~13%;热作模具钢的含铬量根据合金钢性能不同而不同;

3、其他元素加入不完全一样:冷作模具钢多采用加入碳化物形成元素,例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金钢;热作模具钢加入的合金元素有Cr、Mn、Si、Ni、W、Mo、V等合金元素。


二、原因:

1、热作模具钢加入合金元素中Cr、Mn、Si、Ni合金元素的作用是强化铁素体和提高淬透性,W、Mo合金元素是为了防止回火脆性,Cr、W、Si合金元素能提高相变温度,使模具在交替受热与冷却过程中不致发生相变而发生较大的容积变化,从而提高其抗热疲劳的能力。

2、冷作模具钢通常在成分上以高碳为主,以满足高硬度和高耐磨性的需要。如果为了提高模具抗冲击能力,需增加韧性时,可选用中碳钢,这时可借用热作模具钢来代替。在冷作模具钢中加入合金元素时,主要是为了提高淬透性和耐磨性,对于耐磨性要求高的模具,多采用加入碳化物形成元素,例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金钢。



(4)模具钢有什么缺点扩展阅读

一、由于热作模具长时间处于高温高压条件下工作,因此,要求模具材料具有高的强度、硬度及热稳定性,特别是应有高热强性、热疲劳性、韧性和耐磨性。

二、热作模具在工作时承受着很大的冲击力,模腔和高温金属接触,反复地加热和冷却,其使用条件极其恶劣。为了满足热作模具的使用要求,热作模具钢应具备下列基本特性:

(1)较高的高温强度和良好的韧性。热作模具,尤其是热锻模,工作时承受很大的冲击力,而且冲击频率很高,如果模具没有高的强度和良好的韧性,就容易开裂。

(2)良好的耐磨性能,由于热作模具丁作时除受到毛坯变形时产生摩擦磨损之外,还受到高温氧化腐蚀和氧化铁屑的研磨,所以需要热作模具钢有较高的硬度和抗黏附性。

(3)高的热稳定性。热稳定性是指钢材在高温下可长时间保持其常温力学性能的能力。热作模具工作时,接触的是炽热的金属,甚至是液态金属,所以模具表面温度很高,一般为400~700℃。这就要求热作模具钢在高温下不发生热化,具有高的热稳定性,否则模具就会发生塑性变形,造成堆塌而失效。

(4)优良的耐热疲劳性,热作模具的工作特点是反复受热受冷,模具一时受热膨胀,一时又冷却收缩,形成很大的热应力,而且这种热应力是方向相反,交替产生的。在反复热应力作用下,模具表面会形成网状裂纹(龟裂),这种现象称为热疲劳,模具因热疲劳而过早地断裂,是热作模具失效的主要原因之一。所以热作模具钢必须要有良好的热疲劳性。

(5)高淬透性。热作模具一般尺寸比较大,热锻模尤其是这样,为了使整个模具截面的力学性能均匀,这就要求热作模具钢有高的淬透性能。

(6)良好的导热性。为了使模具不致积热过多,导致力学性能下降,要尽可能降低模面温度,减小模具内部的温差,这就要求热作模具钢要有良好的导热件能。

(7)良好的成形加工工艺性能,以满足加工成形的需要。

『伍』 Cr12模具钢和Cr12MoV模具钢哪个更好 有什么区别

Cr12MoV更好些,综合性能都是优于Cr12的。
Cr12模具钢是高碳高铬型冷作模具钢的代表钢号之一。该模具钢也是国际通用的冷作模具钢之一,逐渐被更优秀的钢种如Cr12MoV、Cr12Mo1V1或基体钢所取代。该模具钢自前苏联的X12引进,1957年时即已纳入标准(YB-1957)。国外同类型的钢号有210Cr12(ISO),日本的SKD1(JIS),大同特钢的DC1、日立金属的CRD,奥地利百禄公司的K100,瑞典的SVERER3(UHB)等。
Cr12模具钢主要用于要求高耐磨受冲击负荷较小的冷冲模工作零件(凸模凹模)、冷挤压模的凹模等),由于具有明显的优点和缺点,使用受到一定限制。
Cr12MoV钢是碳钼莱体钢.其碳含Crl2钢低很多,且加了钼、钒元素,使钢的热加工性能、冲击韧度和碳化物分布都得到了明显改善。该钢具有较好的耐磨性、淬透性、淬硬性、强韧性、热稳定性、抗压强度,以及微变形、综台性能优良和广泛的适应性。受热软化温度为520℃。截尺在4mm以下可以完全淬透,该钢的耐磨性股低合具钢3~4倍,淬体积变形。淬硬深度:油淬200~300mm。
在结晶过程中形成了共晶网状碳化物(其中碳化物质分数为20%左右,共晶温度约为1150°C),这些碳化物都很硬、很脆。 虽经开坯轧制,碳化物有⼀定程度的破碎,但碳化物沿轧制⽅向呈带状、⽹状、块状、堆集状分布,偏析程度随钢材直径增严重。

『陆』 模具钢材8408和8418有何优缺点

8408是顶级热作模具高温合金钢,适用于热锻红冲模,钴铬铜、紫黄铜挤压模,高精度复杂铝压铸模。该钢的热强性、热硬性、冷热疲劳抗力性、耐磨性以及锻造加工切削性能均好于HDR-18。该钢淬火范围宽,过热敏感性好,淬透性高,抗冲击力强,适用于高温恶劣环境中长期作业。
应用举例:
1、汽车配件、汽车锻件热锻模寿命为3Cr2W8V钢的4.2倍;
2、汽车弹簧芯棒寿命为3Cr2W8V钢的2倍;
3、汽车驱动电机齿轮高速锻模寿命为H13钢的2-8倍;
4、柱塞热压冲头为3Cr2W8V钢的15-20倍;
5、紫黄铜热挤压寿命为3Cr2W8V钢的6倍;
6、炊具制锅锻模是H13钢的3-5倍。
8418是瑞典一胜百发展的一种优质热作模具钢,其采用了最新的生产及精炼技术,由此使得DIEVAR作为最新发展的压铸模具钢而具备优良的康热疲劳龟裂、热冲击开裂、热磨损、塑性变形的性能。这些独特的性能使其成为压铸、热锻、热挤模具钢的最佳选择。另外:在冲切过程中,模具必须具备一定的韧性。当冲切厚的板材和钢带时,模具冲切刃口会承受很高的拉应力,所以要求模具必须具有很高的韧性才不至于开裂。被加工件厚度越厚对模具韧性要求就越高,此时就必须选用高韧性且耐冲击的模具材料,同时还必须具有良好的耐磨性以保证合理经济的生产运转。瑞典一胜百8418
具有以下特点:1.极佳的韧性合延展性且各项同性2.优良的抗回火软化性能3.优良的高温强度4.极佳的淬透性5.优良的热处理尺寸稳定性和镀覆性能用途:锌、镁、铝、钛合金压铸模具、热挤压模具(如:模仁衬套、顶杆、承块等)、热锻模具等。

『柒』 Cr12模具钢和Cr12MoV模具钢有什么区别

更好些,综合性能都是优于Cr12的。
Cr12模具钢是高碳高铬型冷作模具钢的代表钢号之一。该模具钢也是国际通用的冷作模具钢之一,逐渐被更优秀的钢种如Cr12MoV、Cr12Mo1V1或基体钢所取代。该模具钢自前苏联的X12引进,1957年时即已纳入标准(YB-1957)。国外同类型的钢号有210Cr12(ISO),日本的SKD1(JIS),大同特钢的DC1、日立金属的CRD,奥地利百禄公司的K100,瑞典的SVERER3(UHB)等。
Cr12模具钢主要用于要求高耐磨受冲击负荷较小的冷冲模工作零件(凸模凹模)、冷挤压模的凹模等),由于具有明显的优点和缺点,使用受到一定限制。
Cr12MoV钢是碳钼莱体钢.其碳含Crl2钢低很多,且加了钼、钒元素,使钢的热加工性能、冲击韧度和碳化物分布都得到了明显改善。该钢具有较好的耐磨性、淬透性、淬硬性、强韧性、热稳定性、抗压强度,以及微变形、综台性能优良和广泛的适应性。受热软化温度为520℃。截尺在4mm以下可以完全淬透,该钢的耐磨性股低合具钢3~4倍,淬体积变形。淬硬深度:油淬200~300mm。
在结晶过程中形成了共晶网状碳化物(其中碳化物质分数为20%左右,共晶温度约为1150°C),这些碳化物都很硬、很脆。 虽经开坯轧制,碳化物有⼀定程度的破碎,但碳化物沿轧制⽅向呈带状、⽹状、块状、堆集状分布,偏析程度随钢材直径增严重。

『捌』 模具钢回火缺陷主要有哪些

回火不足,回火温度低或保温时间不足而导致的:结构钢强度高,硬度高,韧性、塑性低。或者回火温度过高,导致的:淬火后硬度、强度低。第二类回火脆性,高温回火后慢冷导致的硬度合格,但韧性差。

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