熱作模具鋼的成份與采用方式
1.熱作模貝的工作中標準
熱作模貝包含錘鍛模、冷擠壓模和壓鑄模具三類。如前所述.熱作模貝工作中標準的主要特點是與熱態(tài)金屬材料相觸碰、它是與冷工模貝工作中標準的關(guān)鍵差別。因而會產(chǎn)生下列兩層面的難題:
(l)模腔表面金屬材料遇熱。一般錘鍛模工作中時.其模腔表面溫度達到300~400℃之上冷擠壓模達到500一800℃之上;壓鑄模具模腔溫度與鋁壓鑄原材料類型及澆筑溫度相關(guān)。如鋁壓鑄輕金屬時模腔溫度達到1000℃之上。那樣高的應(yīng)用溫度會使模腔表面強度和抗壓強度明顯減少,在應(yīng)用中容易產(chǎn)生打垛。因此.對熱模具鋼材的基礎(chǔ)性能指標規(guī)定是熱塑性變抗力高,包含高溫強度和高溫抗壓強度、高的熱塑性變抗力,事實上體現(xiàn)了鋼的高回火可靠性。從而便能夠?qū)ふ覠崮>咪摬募毦娀囊环N方式,即添加Cr、W、Si.等鋁合金原素能夠提升 鋼的回火可靠性。
(2)模腔表面金屬材料造成熱疲憊(開裂)。熱模的工作中特性是具備間斷性.每一次使熱態(tài)金屬材料成型后必須自來水、油、氣體等物質(zhì)制冷模腔的表面。因而.熱模的運行狀態(tài)是不斷遇熱和制冷,進而使模腔表面金屬材料造成不斷的熱漲冷縮,即不斷承擔(dān)拉壓地應(yīng)力功效.其結(jié)果造成模腔表面出現(xiàn)開裂,稱之為熱疲憊狀況,從而,對熱模具鋼材明確提出了第二個基礎(chǔ)性能指標規(guī)定.即具備高的熱疲憊抗力。一般說來,危害鋼的熱疲憊抗力的要素關(guān)鍵有:
①鋼的傳熱性。鋼的傳熱性高,可使模貝表面金屬材料遇熱水平減少,進而減少鋼的熱疲憊選擇性。一般覺得鋼的傳熱性與合碳量相關(guān),碳含量高時傳熱性低,因此 熱作模具鋼不適合選用中碳鋼。在生產(chǎn)制造中一般選用低碳鋼(C0.3%5~0.6%)合碳量過低.會造成 鋼的硬度和抗壓強度降低.也是不好的.
②鋼的零界點危害。一般鋼的零界點(Acl)越高.鋼的熱疲憊選擇性越低。因而.一般通過添加鋁合金原素Cr、W、Si、招來提升 鋼的零界點。進而提升 鋼的熱疲憊抗力.
2.常見熱作模貝用鋼
(1)錘鍛模用鋼。一般說來,錘鍛模用鋼有兩個難題非常明顯一是工作中時受沖擊性負載功效.故對鋼的物理性能規(guī)定較高,尤其是對塑變抗力及延展性規(guī)定較高;二是錘鍛模的橫截面規(guī)格很大(<400mm)故對鋼的切削性能規(guī)定較高,以確保全部模貝機構(gòu)和特性勻稱。
常見錘鍛樓用鋼有4CrNiMo、4CrMnMo、4CrNiW、4CrNiTi及4CrMnMoSiV等。不一樣種類的錘眼模應(yīng)取用不一樣的原材料。對巨型或大中型的錘鍛模以4CrNiMo為好.也可選用4CrNiTi、4CrNiW或4CrMnMoSi等。對大中小型的錘鍛模一般采用4CrMnMO鋼。
(2)冷擠壓模用鋼,冷擠壓模的工作中特性是載入速率比較慢,因而,模腔遇熱溫度較高,一般達到500一800℃。對這種鋼的性能指標規(guī)定要以高的高溫抗壓強度(即高的回火可靠性)和高的耐高溫疲憊特性為主導(dǎo)。對ak及切削性能的規(guī)定可適度調(diào)低。一般的冷擠壓模規(guī)格較小,常低于70~90 mm .
常見的冷擠壓屏有5CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等熱作模具鋼.在其中5CrW2Si.既可做冷作模具鋼,又可做熱作模具鋼.因為主要用途不一樣,可選用不一樣熱處理工藝方式。作冷模時選用較低的熱處理溫度(870—900℃)及超低溫或中溫回火解決;作熱模的時候選用較高的熱處理溫度(一般為950一1000℃)及高溫回火解決。
(3)壓鑄模具用鋼。大體上看,壓鑄模具用鋼的性能指標規(guī)定與冷擠壓模用鋼相仿,就是以規(guī)定高的回火可靠性與高的熱疲憊抗力為主導(dǎo)。因此 一般所采用的鋼材牌號大致與熱擠模用鋼同樣.要和往常一樣選用5CrW2Si.和3Cr2W8V等鋼。但又各有不同如對溶點較低Zn鋁合金壓鑄模具.可采用調(diào)質(zhì)鋼、30CrMnSi及調(diào)質(zhì)鋼Mo等;對Al和Mg鋁合金壓鑄模具,可采用5CrW2Si、5Cr5CoSiV等對Cu鋁合金壓鑄模具.多選用3Cr2W8V鋼。
近些年.伴隨著輕金屬壓鑄工藝的運用,多選用高溶點的鋁合金型材和鎳基合金.或是對3Cr2W8V鋼開展Cr-Al-SI三元共滲,用于生產(chǎn)制造輕金屬壓鑄模具。近期世界各國還已經(jīng)實驗選用高韌性的合金銅作輕金屬的壓鑄模具原材料。