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冷作模具鋼的工藝性能

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冷作模具鋼的工藝性能

發布日期:2019-04-30 作者:耀盈 點擊:



      冷作模具鋼是指使金屬在冷態下變形或成形所使用的模具鋼。常用的專用冷作模具鋼是Crl2型鋼,其含碳量為1.45%~2.30%,含鉻量為11%~13%。由于冷作模具多為常溫下工作,材料的塑性變形抗力大,模具的工作應力大,工作條件苛刻,綜合起來這類模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足夠的強度、適當的韌性。


      冷作模具鋼通常在成分上以高碳為主,以滿足高硬度和高耐磨性的需要。如果為了提高模具抗沖擊能力,需增加韌性時,可選用中碳鋼,這時可借用熱作模具鋼來代替。在冷作模具鋼中加入合金元素時,主要是為了提高淬透性和耐磨性,對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等元素的多元合金鋼。從鋼材類別考慮,冷作模具鋼多為過共析鋼和萊氏體鋼,一般屬于工具鋼范疇。

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      進口模具鋼材模具的強度是指模具零件在工作過程中抵抗變形和斷裂的能力。強度指標是冷作模具設計和材料選擇的重要依據,主要包括拉伸屈服點、壓縮屈服點等。屈服點是衡量模具零件塑性變形抗力的指標,也是常用的強度指標。為了獲得高的強度,在模具制造過程中,要模具材料的韌性,要根據模具工作條件來決定,對于強烈沖擊載荷的模具,如冷作模具的凸模、冷鐓模具等,因受沖擊載荷較大,需要高的韌性。對于一般工作條件下的冷作模具,通常受到的是小能量多次沖擊載荷的作用,模具的失效形式是疲勞斷裂,因此模具不必具有過高的沖擊韌度值。


      冷作模具鋼的工藝性能,直接關系到模具的制造周期及制造成本。對冷作模具鋼的工藝性能要求,主要有鍛造工藝性、切削工藝性、熱處理工藝性等。


      材料的選用;根據冷作模具鋼的性能要求及形狀尺寸,材料的選用有以下幾種情況。工作時受力不大、形狀簡單、尺寸較小的模具,可用碳素工具鋼制造。工作時受力一般、形狀復雜或尺寸較大的模具,可用低合金工具鋼(如9Mn2V、9SiCr、9CrWMl3、CrWMn、Cr2等)制造。工作時受力大,要求高耐磨性、高淬透性、變形量小、形狀復雜的模具,多用高碳高鉻鋼(Crl2、Crl      2MoV等)制造。又發展了幾種Crl2型鋼的代用鋼(如Cr6WV、Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV等),另外,也可選用高速鋼、低碳高速鋼(6W6M05Cr4V等)和基體鋼(化學成分相當于高速鋼正常淬火后的基體成分的鋼)來制造這類模具。在沖擊條件工作,刃口單薄的模具,采用韌性較好的中碳合金工具鋼(如4CrW2Si、6CrW2Si等)制造。


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