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    【模具鋼特性】模具人速來收藏!模具鋼的工藝特性及其分類、等級!
    來源: | 作者:pinsun | 發布時間: 2016-06-28 | 1801 次瀏覽 | 分享到:
    鋼材是指含碳量在0.0218%~2.11%的鐵碳合金。在普通鋼材中添加Cr,Mo,V,Ni等合金成分就得到了合金鋼,我們的模具鋼材都屬于合金鋼。 模具鋼的工藝圖1

      改變鋼材性能的辦法,主要有以下三方面:

      1. 合金成分

      碳:C

      增加淬火組織的硬度;

      形成碳化物,提高耐磨性;

      降低韌性;

      降低可焊性

      鉻:Cr

      提高鋼之硬度,形成堅硬及穩定的碳化鉻,從而改善耐磨性;

      能提高鋼的淬透性;

      當Cr含量超過12%, 具耐腐蝕作用,并提供良好拋旋光性

      鉬:Mo

      Mo是強碳化物形成元素,提高耐磨性;

      Mo>0.5%能抑止其他合金元素引致之回火脆性;

      提供紅硬性,熱強度;

      提高淬透性,回火穩定性

      釩:V

      可以形成高硬度碳化物,提高耐磨性;

      細化鋼的晶粒,降低過熱敏感性

      提高鋼之強度、韌性及回火穩定性

      鎳:Ni

      Ni能提高鋼的淬透性;

      Ni能細化晶粒

      硫(S)

      常以MnS形式存在鋼中,割裂基體的連續性,惡化材料的韌性、抗腐蝕性、拋旋光性、放電加工性、蝕紋性,可提高材料的切削能力。

      2.冶煉工藝

      普通煉鋼工藝

    模具鋼的工藝圖2

      電渣重熔(ESR)

      將粗鋼坯置于電渣爐中,通入強電流,使電爐產生很高的溫度,使粗鋼坯熔化成鋼水,鋼水流經電渣,雜質被電渣過濾吸附,從而達到純化的效果。整體重熔速度快,但一些非常細小的雜質并未除去。

    模具鋼的工藝圖3

      真空電弧重熔(VAR)

      在真空爐里,通入強電流在鋼胚上,鋼胚底部開始熔化,雜質汽化成氣體被抽走,從而將鋼材純度提高,而且它是一滴一滴地凝固,凝固速度非常快,組織變得很致密。特點是雜質去得徹底,但整體重熔速度慢。

    模具鋼的工藝圖4

      3.熱處理

      鋼材的熱處理是指經過加熱然后冷卻,通過控制鋼材的加熱溫度、保溫時間及冷卻速度來改變鋼的性能,以滿足加工或使用要求的工藝過程。

      主要的熱處理工藝有:退火、淬火、回火。

    模具鋼的工藝圖5

      模具鋼按用途分類

      1.冷作模具鋼

      冷作模具鋼主要用于制造對冷狀態下的工件進行壓制成型的模具。如冷沖裁模具、冷沖壓模具、冷拉深模具、壓印模具、冷擠壓模具、螺紋壓制模具和粉末壓制模具等。冷作模具鋼的范圍很廣,從各種碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼到粉末高速工具鋼和粉末高合金模具鋼。

    模具鋼的工藝圖6

      2.熱作模具鋼

      熱作模具鋼主要用于制造對高溫狀態下的工件進行壓力加工的模具。如熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓鍛模具等。常用的熱作模具鋼有:中高含碳量的添加Cr、W、Mo、V等合金元素的合金模具鋼;對特殊要求的熱作模具鋼,有時采用高合金奧氏體耐熱模具鋼制造。

      3.塑料模具鋼

      由于塑料的品種很多,對塑料制品的要求差別也很大,對制造塑料模具的材料也提出了各種不同的性能要求。所以,不少工業發達的國家已經形成了范圍很廣的塑料模具用鋼系列。包括碳素結構鋼、滲碳型塑料模具鋼、預硬型塑料模具鋼、時效硬化型塑料模具鋼、耐蝕塑料模具鋼、易切塑料模具鋼、整體淬硬型塑料模具鋼、馬氏體時效鋼以及鏡面拋光用塑料模具鋼等。

      把模具按壽命長短分為五級,對鋼材的要求:

      一般把模具按使用壽命的長短分五級。一級在百萬次以上,二級是50萬-100萬次,三級在30萬-50萬次,四級在10萬-30萬次,五在10萬次以下。

      一級與二級模具都要求用可以熱處理、硬度在HRC50左右的鋼材,否則易于磨損,注塑出的產品易超差,故所選的鋼材既要有較好的熱處理性能,又要在高硬度的狀態下有好的切削性能,當然還有其他方面的考慮。

      通常選用瑞典的8407、S136,美國的420、H13,歐洲的2316、2344、083,或日本的SKD61、DC53(原為五金模材料,特殊情況下使用)。有強腐蝕性的塑膠一般選S136,2316,420等鋼材,弱腐蝕性的除選S136,2316,420外,還有SKD61,NAK80,PAK90,718M。產品的外觀要求對模具材料的選擇亦有很大的影響,透明件和表面要求拋鏡面的產品,可選用的材料有S136,2316,718S,NAK80,PAK90,420,透明度特高的模具應選S136,其次是420。

      三級模具用預硬料多,牌號有S136H,2316H,718H,083H,硬度HB270----340。

      四五級模具用P20,718,738,618,2311,2711,對于要求特低的模具,還有可能用到S50C,45#鋼,即直接在模胚上做型腔。

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