什麽是冷作模具鋼,冷作模具鋼有什麽特性
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什麽是冷作模具鋼,冷作模具鋼有什麽特性

文章出處:責任編輯:人氣:-发表时间:2018-04-26 11:06【

金屬在冷態狀態下經過變形或成形所使用的模具鋼就叫做冷作模具鋼,是目前在很多領域當中都在使用的,冷作模具鋼的特性要求比較多,比如較高的耐磨性較強的,強度和韌性,較強的抗咬合性等,一起來詳細了解下。

由于冷作模具多爲常溫下工作,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。

因此,冷作模具鋼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,这时可借用熱作模具鋼来代替。在冷作模具鋼中加入合金元素时,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。

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。最常用的专用冷作模具鋼是Crl2型钢,其含碳量为1.45%~2.30%,含铬量为11%~13%。

1.冷作模具鋼的使用性能

1)較高的耐磨性

冷作模具在工作時,表面與坯料之間産生許多次摩擦,模具在這種情況下必須仍能保持較低的表面粗糙度值和較高的尺寸精度,以防止早期失效。

由于模具材料的硬度和組織是影響模具耐磨性能的重要因素,因此爲了提高冷作模具的抗磨性能,通常要求模具硬度高于加工件硬度30%~50%,材料的組織爲回火馬氏體或下貝氏體,其上分布均勻、細小的顆粒狀碳化物。要達到此目的,鋼中的碳的質量分數一般都在0.60%以上。

2)較高的強度和韌性

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,也是最常用的強度指標。爲了獲得高的強度,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、冷镦模具等,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。

3)較強的抗咬合性

咬合抗力实际就是对发生“冷焊”的抵抗能力。通常在干摩擦条件下,把被试验模具鋼试样,与具有咬合倾向的材料(如奥氏体钢),进行恒速对偶摩擦运动,以一定速度逐渐增大载荷,此时转矩也相应增大。当载荷加大到某一临界值时,转矩突然急剧增大,这意味着发生咬合,这一载荷称为“咬合临界载荷”。临界载荷越高,标志着咬合抗力越强。

4)受熱軟化能力

受热软化能力反映了冷作模具鋼在承载时温升对硬度、变形抗力及耐磨性的影响。表征冷作模具鋼受热软化抗力的指标主要有软化温度(℃)和二次硬化硬度(HRC)。

2.冷作模具鋼的工艺性能要求

冷作模具鋼的工艺性能,直接关系到模具的制造周期及制造成本。对冷作模具鋼的工艺性能要求,主要有锻造工艺性、切削工艺性、热处理工艺性等。

1)鍛造工藝性

鍛造不僅減少了模具材料的機械加工余量,節約鋼材,而且改善模具材料的內部缺陷,如碳化物偏析、減少有害雜質、改善鋼的組織狀態等。

爲了獲得良好的鍛造質量,對可鍛性的要求是熱鍛變形抗力低、塑性好、鍛造溫度範圍寬,鍛裂、冷裂及析出網狀碳化物傾向小。

2)切削工藝性

磨损小以及加工后模具表面光洁。冷作模具鋼主要属于过共析钢和莱氏体钢,大多数切削加工都较困难,为了获得良好的切削加工性,需要正确进行热处理,对于表面质量要求较高的模具可选用含S、Ca等元素的易切削模具鋼。

3)熱處理工藝性

熱處理工藝性主要包括:淬透性、淬硬性、耐回火性、過熱敏感性、氧化脫碳傾向、淬火變形和開裂傾向等。

冷作模具鋼的性能要求是非常多的,所以在生产加工等作模具鋼的时候,还一定要根据其具体的要求,保证设备加工之后,能够顺利使用。如需了解更多关于国产模具鋼知识可以阅读下《日本冷作模具鋼的研究》。

此文關鍵字:冷作模具鋼

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