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如何評價熱作模具鋼廠家

發布時間:2023-09-20 05:34:30

⑴ 誰能為我介紹一下高端模具鋼材對質量有什麼具體要求

模具在現代製造業中佔有日益重要的地們,特別是汽車和電器製造業中70%以上的零件採用模具製造加工。但目前我國高質量的模具大量依賴進口,分析其主要原因,不在於我們的優質鋼煉鋼水平,而是沒有認識到整個模具鋼質量的提高是一個系統控制過程。除冶金質量外,製造過程中的鍛壓加工、預備熱處理、機械加工和最終熱處理都將影響模具的內部組織和應力狀態,從而決定模具的最終使用性能。據羅百輝介紹,在模具的製造過程中,模具的使用壽命和製成的精度、質量、表面性能,除與模具的設計、製造精度以及機床和操作等條件有關外,與模具材料及其熱處理工藝也有密切關系。據有關的統計表明,模具的早期失效因材料選擇不當和內部缺陷引起的約佔10%左右,由熱處理不當引起的約佔50%左右,因此正確選擇具有優良質量的模具鋼材並進行正確的熱處理,具有十分重要意義。模具鋼的特性主要包括使用性能、工藝性能和冶金質量等三個方面。

1、模具鋼在工作性能方面的要求

①硬度

模具在工作時受力狀態是復雜的,如熱作模具通常在交換的溫度場下承受交變應力作用,因此它應具有良好的抗軟化或塑性變形狀態的能力,在長期工作環境下仍能保持模具的形狀和尺寸精度。硬度是模具鋼的生要性能之一。對冷作模具的硬度一般選擇在58HRC以上,而熱作模具尤其是要求高的抗熱疲勞性能的模具,通常硬度在45HRC左右。對普通使用的塑料模具,一般硬度要求在35HRC左右。

②強度與韌性

零件在成形使模具承受著巨大的的沖擊、扭曲等負荷,尤其是現代高速沖壓、高速精密鍛造和液態成形等技術以及一次成形技術的發展,模具承受著更大的負荷,往往由於鋼材的強度和韌度不夠,造成型腔邊緣或局部塌陷、崩刃或斷裂而早期失效,因此模具熱處理後應具有較高的硬度和韌度。

③耐磨性

零件成形時材料與模具型腔表面發生相對運動,使型腔表面產生了磨損,從而使得模具的尺寸精度、形狀和表面的粗糙度發生變化而失效。磨損是一種復雜的過程,影響因素很多,除取決於作用於模具的外界條件外,還在很大程度上取決於採用鋼材的化學成分不均勻性、組織狀態、力學性能等。

④疲勞性能

模具工作時承受著機械沖擊和熱沖擊的交變應力,熱作模具在工作的過程中,熱交變應力更明顯地導致模具熱裂。受應力和溫度梯度的影響而引起裂紋,往往是在型腔表面形成淺而細的裂紋,它的迅速傳播和擴展導致模具失效。另外,鋼的化學成分及組織的不均勻,鋼中存在的冶金缺陷如非金屬夾雜物,氣孔、顯微裂紋等均可導致鋼的疲勞強度降低,因為在交變應力的作用下,首先在這些薄弱地區產生疲勞裂紋並發展為疲勞破壞。

⑤粘著性

工模具零件的表面由於兩金屬原子相互摭用或單相擴散的作用,往往會有一些被加工金屬粘附著,尤其是一些切削、剪切工具和沖壓工具的表面會產生粘附或結疤現象,這會影響刃口的鋒利程度和局部組織、化學成分的改變,使刃口部分崩裂或粘附金屬的脫落劃傷模具,使工件表面粗糙。因此良好的抗粘著性也是很重要的。

⑥拋光和蝕刻性能

隨著模具,特別是塑料模具的廣泛使用,低的表面粗糙度值(有時甚至是鏡面的程度)已經十分性必要,低的表面粗糙度值影響到模具的壽命和生產效率及製品的質量。高的表面質量可以減輕腐蝕(特別是局部點狀腐蝕);減小開裂的危險,拋光鋼材的化學成分、組織結構、硬度及碳化物分布必須均勻。大碳化物尤其是他們偏析並成帶狀時,對表面拋光性極為有害。特別重要的是,鋼中不能含有沒有發生變形的大的氧化物夾雜或偏析,因而必須嚴格控制冶煉和脫氧工藝。真空電弧重熔、電渣重熔效果良好,這種工藝目前已成為高級塑料模具鋼的主要生產方式。即使是簡單的真空脫氣也有助於消除大的氧化物夾雜,這些冶煉工藝不僅能降低氧化物的含量,而且能使氧化物更細小、均勻,同時控制冶煉和脫氧過程,還可以改變夾雜物類型,使之軟化並具有較好的塑韌性而提高拋光性能。

鋼材中任何未閉合的空洞都會影響其拋光性能,因而熱加工中壓合疏鬆等冶金缺陷並保持組織的緻密是十分必要的,這可以通過現代化的成形加工技術來實現。例如反復鐓拔技術、旋轉鍛造技術、高溫等靜壓制等可細化原始鑄態組織,樹枝晶內空隙。電渣重熔、真空電弧重熔精煉工藝,對鋼材均勻性也十分有利。由熱處理或表面硬化而引起的缺陷,應盡量避免導致硬度不均勻的脫碳。這些措施加上合理的成分設計及控制,就能生產出鏡面加工性優異的鋼。

此外,還應根據模具的工作條件和環境的差異,考慮所用模具鋼應具有良好的熱導性、抗腐蝕性、抗氧化性和導磁性等。

2、模具鋼在工藝性能方面的要求

①可加工性

鋼材的可加工性主要包括被切削加工性和冷熱塑性變形兩種,它取決於鋼的化學成分、熱處理後的組織和冶金生產的內部質量,近些年來,為了改善鋼的可加工性,在一些鋼中加入易切削元素或改變鋼中的夾雜物的分布狀態,從而提高模具鋼的表面質量和減少模具的磨損。在熱加工時,對一些高碳高合金的模具鋼,特別是改善碳化物的形態和分布、晶粒大小和奧氏體合金化程度十分重要。

除了應具有良好的可加工性外,還要有良好的電加工性以及壓印翻模加工性等。

②淬透性和淬硬性

模具對這兩種性能的要求根據工作條件不同是各有側重的,對於要求整個截面的硬度均勻性高的模具如錘鍛模用鋼,則其具有高的淬透性更顯重要,而對只要求有高硬度的小型模具,如沖裁落料模具鋼,則更偏重於高淬硬性。

③熱處理變形性

模具零件在熱處理時,要求變形小,各個方向要有相近的變化,且組織穩定。淬火變形小,除與淬火溫度]時間和冷卻介質等因素有關外,它主要取決於鋼的成分均勻、冶金質量和組織穩定性。

④脫碳敏感性

模具鋼在鍛造、退火或淬火時,在無保護氣氛下加熱,其表面會產生氧化脫碳等缺陷,從而使模具在耐用度下降。脫碳除了與熱處理工藝、設備有關外,就材料本身而言,主要取決於鋼的化學成分、特別是碳含量,在含有較高的硅、鉬等元素時,也會加劇脫碳。

此外,應根據模具的使用條件,應考慮模具的鏡面拋光性、磨削性和電化學性等性能。

3、模具鋼在冶金質量方面的要求

高的冶金質量才能發揮鋼的基體本特性,模具鋼的內部冶金質量與它的基本性能有同等的重要意義,在研究性能的同時,必須研究冶金質量影響因素。一般較常遇到模具鋼的內外質量問題有以下幾個方面:

①化學成分的均勻性

模具鋼通常是含有多元素的合金鋼,鋼在錠模具中從液態凝固時,由於選分結晶的緣故,鋼液中各種元素在凝固的結構中分布不均勻而形成偏析,這種化學成分的偏析將造成組織和性能的差異,它是影響鋼材質量的重要因素之一。降低鋼的偏析度,可以有效地提高鋼的性能。近些年來,國內外很多冶金廠都在致力研究生產成分均勻、組織細化的鋼材。

②有害元素的含量

硫和磷在鋼凝固過程中形成磷化物和硫化物而在晶界沉澱,因而產生晶間脆性,使鋼的塑性降低,過高的S、P含量,會使鋼錠在軋制時易產生裂紋,而且會大大降低鋼的力學性能。日本的松田幸紀等研究了S、P含量對含W(Cr)5%熱作模具鋼(H13)的韌性和熱疲勞性能影響結果表明,如將W(S、P)的含量從0.025%和0.010%降到W(P)0.005%和W(S)0.001%時,其熱疲勞裂紋的長度和數量將減少一半。日立金屬公司將SKD61鋼中的W(P)含量從0.03%降到0.001%時,可使鋼45HRC時的沖擊韌度由39.2J/cm2提高到127.5 J/cm2。此外,降低鋼中的S、P含量還可以有效地提高鋼的等向性。

③鋼中的非金屬夾雜物

質量良好的鋼材不僅化學成分要符合技術標準的規定,並且鋼中的非金屬夾雜物的含量要盡可能地少,因為非金屬夾雜物在鋼中所佔的體積雖然很小,但對鋼材的性能影響卻很大。減少鋼中的非金屬夾雜物是煉鋼的主要任務之一。通常所指的鋼中的非金屬夾雜物,主要是指鐵及其他合金元素與氧、硫、氮等作用所形成的化合物,如FeO、MnO、Al2O3、SiO2、FeS、MnS、AlN、VN等,以及在煉鋼和澆注時帶入的耐火材料,後者的成分也主要是Si、Al、Fe、Cr、Ca、Mg等的氧化物。鋼中的非金屬夾雜物就其來源,可以分為內在夾雜物和外來夾雜物,仙在的夾雜物是鋼在液態及凝固過程中形成的化合物。

鋼中的非金屬夾雜物在基本種意義上呆以看成是一定尺寸的裂紋,它破壞了金屬的連續性,引起應力集中,在外界應力的作用下,裂紋延伸很容易發展擴大而導致性能降低。塑性夾雜物的存在,隨著鍛軋過程延展變形,致使鋼材產生各向異性。同時夾雜物拋光過程中的剝落,提高了模具的表面粗糙度。因此,對於大型和重要的模具來說,提高鋼的純凈度是十分重要的。

4、白點

白點是熱軋鋼坯和大型鍛件中比較常見的缺陷,是鋼的內部破裂的一種。白點的存在對鋼的性能有極為不利的影響,這種影響主要表現在使鋼的力學性能降低,熱處理時使鍛件淬火開裂,或使用時發展成更為嚴重的破壞事故,所以在任何情況下,都不能使用有白點的鍛件。不同的鋼對白點的敏感程度是不同的,一般認為容易發生白點的鋼有鉻鋼、鉻鉬鋼、錳鋼、錳鉬鋼、鉻鎳鉬鋼、鉻鎢鋼等。其中以含W(C)大於0.30%、W(Cr)大於1%、W(Ni)大地2.5%的馬氏體鉻鎳鋼及鉻鎳鉬鋼等對白點的敏感性最大。白點的形成原因是鋼中的氫的脫溶析出聚集,在鋼的縱斷面上形成的銀亮白色粗晶狀的圓形或橢圓形的斑點。它往往使鍛件和坯材的內部產生裂紋。模具鋼5CrNiMo、5CrMnMo等最容易發生白點,若增加碳化物元素Cr、Mo和V後可以降低白點的敏感性。這類鋼在生產中一定要注意脫氣和加強大鍛件的鍛後緩冷或去氫退火。

5、氧含量

對模具鋼一般都未規定鋼中的允許的氣體含量。隨著氧含量的增加,氧化物的顆粒和數量都隨之增加,鋼的疲勞性能降低,熱裂紋也容易產生。有人曾對4Cr5MoSiV1鋼進行過試驗,氧含量最好不超過1.5*10-5,哪日本山陽特殊鋼公司規定高純凈度鋼氧含量不大於1.0*10-5。因此,近年來,為了提高模具的製造質量。國內外的模具鋼逐漸在向低氧含量的方向發展。

6、碳化物的不均勻度

碳化物是絕大多數模具鋼的必需組分,除可溶於奧氏體的碳化物外,還會有部分不能溶於奧氏體的殘留碳化物。碳化物的尺寸、形態、分布對模具鋼的使用性能等有十分重要的影響。關於碳化物的尺寸、形狀和分布是與鋼的冶煉方法、鋼錠的凝固條件以及熱加工變形條件等有關。過共析鋼的碳化物可能在晶界形成風狀碳化物或是在加工變形中碳化物被拉長而形成帶狀碳化物或者二者兼有,萊氏體模具鋼中,存在一次碳化物和二次碳化物,在熱變形的過程中,網狀的共晶碳化物大多可以破碎,碳化物先沿變形方向延伸,產生帶狀,隨著變形程度的增加,碳化物變得均勻、細小。碳化物的不均勻性對淬火變形、開裂、鋼材的力學性能的影響較大。

7、偏析

偏析即鋼的成分與組織不均勻性的表現,這是在模具鋼的低倍組織的檢驗中常存在的一種缺陷。是鋼錠在凝固過程中形成的,與鋼的化學成分和澆注溫度等有關。一般分為樹枝狀的偏析、方形偏析、點狀偏析等。由於樹枝狀的偏析的存在,使負然各個不同的方向的力學性能表現出明顯的差異。方形偏析是由於鑄錠結晶時,在柱狀晶的末端與錠心等軸晶區間,聚集了較多的雜質和孔隙而形成的。嚴重的方形偏析,對鋼材的質量的影響是顯著的,特別是切削加工量很大的零件或心部受力的模具零件。偏析除了影響模具鋼力學性能的等向性外,對模具的拋光性能也有一定的影響。因此,國外相關的標准中有嚴格的規定。

8、疏鬆

疏鬆是鋼的不緻密性的表現。疏鬆多數出現在鋼錠的上部及中部,在這些地方因為集中了較多的雜質和氣體造成的。由於疏鬆缺陷的存在,降低了鋼的強度和韌性,也嚴重地影響了加工後的表面的粗糙度,在一般的模具鋼中的影響不是特別大,但如冷軋輥、大型的模塊、沖頭和塑料成形模具零件等都有較嚴格的要求。如深型腔的鍛模和沖頭要求疏鬆不超過1級或2級,用於表盤或透光件等的塑料模具用鋼,要求疏鬆不超過1級。

⑵ 1.2343模具鋼的介紹

一、名稱
EN:X37CrMoV5-1、X38CrMoV5-1;
美國標准:AISI H11、UNS T20811;
UNI:X37CrMoV51KU;
JIS:SKD6;
二、概述
工具鋼1.2343是具有高韌性和良好耐熱性的熱作工具鋼。1.2343具有抗熱裂性,並具有良好的導熱性。對於特別困難的應用,該材料具有特殊的高純度(ESU-Quality)。通常,這種材料用於製造擠壓件。通常以軟退火狀態提供1.2343。德國葛利茲1.2343VICTORYESR模具鋼屬於高耐熱性熱作模具鋼,具有各個方向優秀的任性和延展性,具有極好的耐熱性和高溫韌性,以及較高的耐熱疲勞性和耐磨性,適合在很高要求的工業環境中應用,尺寸變化小、可進行氨化處理、擁有良好的拋光性,也可以用作冷作模具。
三、品種和使用狀態
圓棒:直徑8mm–1000mm H11鋼扁鋼:厚度16-500mm x寬度200-800mm
鋼板:厚度16-500mm x寬度200-810mm
根據您的要求的其他尺寸
四、化學成分
碳 C:0.28~0.35
錳 Mn:0.10~0.40
磷 P:≤0.030
硫 S:≤0.030
硅Si:0.80~1.20
鉻Cr:2.70~3.20
釩V:0.40~0.70
鎢 W:~
鉬 Mo:1.10~1.50
五、物理化學性能
1、密度g/cm³:7.81
2、硬度:56HRC
3、鍛造工藝
物理特性
1.2343合金鋼是在1121°C的溫度下鍛造的。對於此類鋼,在899°C以下的鍛造不是優選的。
六、熱處理規范
1.2343鋼的退火
在爐中以871°C退火,然後以每小時4.4°C或更低的速度緩慢冷卻。
1.2343鋼的回火
在537°C至648°C的溫度下回火,硬度HRC為54至58時。建議在選定的回火溫度下每次回火1小時。
七、使用范圍及用途
1、壓鑄模具(模仁,嵌塊,模芯,分流錐,氮化頂針,氮化套筒)
2、擠壓模(模仁,模墊,襯套,阻流塊)
3、鋁銅鎂的熱壓成形模
4、塑料模
5、冷;中裁、切邊、熱剪、緊縮環及耐磨部件
葛利茲1.2343 VICTORYESR模具鋼主要用在高壽命要求的熱鍛模;鋁、鋅壓鑄模;鋁合金擠壓模、銅合金擠壓模;輕合金壓力鑄造模具;模鍛模仁和嵌件;擠壓模具;重合金模具模架及內導套;重輕合金壓力成型模具;冷沖裁、切邊、熱剪、緊縮環及耐磨部件等。

⑶ 什麼材料模具鋼耐高溫又有很好的熱穩定性

以前使用的耐高溫的鋼材是3Cr2W8V,現在又有一些新的鋼材出現。比如:
5Cr4W5Mo2V(RM-2)鋼,ωc為5%,合金元素總的質量分數為12%,碳化物較多,以Fe3W3C為主,比3Cr2W8V鋼具有更高的熱強性、耐磨性及熱穩定性。在硬度為40HRC時熱穩定性可達700℃,但是它的碳化物分布不均勻,韌性較差。可用作精鍛模、熱擠壓模等。
6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2)鋼是在高速鋼的基體鋼6W6Mo5Cr4V低碳M2鋼)的基礎上做適當改進,增加Ni量,降低W、Mo量研製而成的冷、熱兼用基體鋼。其室溫及高溫強度、熱穩定性均高於3Cr2W8V鋼,但高溫沖擊韌度低於3Cr2W8V鋼。
4Cr3Mo2NiVNbB(HD)鋼是專門為適用於熱擠壓黑色金屬和銅合金模具(工作溫度達700℃左右)的新型熱作模具鋼。

⑷ 最好的模具鋼都有哪些個有什麼優點。材料成分

對於這點我網路了一下
總的來說有以下幾點
你可以參考一下
1、耐磨性高
2、高抗壓強度
3、尺寸穩定性好
4、良好的加工性能與
5、良好的韌性
6、優良的抗回火軟化性

⑸ 熱作模具鋼生產廠家有哪些

⑹ 熱作模具和冷作模具的區別是啥 它們分別有什麼特點

熱作模具淬火加熱可在鹽浴爐,箱式爐以及可控氣體或真空爐中進行。冷作模具鋼的合金化主要特點是加入強碳化物形成元素,獲得足夠數量的合金碳化物,並增加鋼的淬透性和回火穩定性,以達到耐磨性和強韌性的要求。

區別:

1、性能要求不同:冷作模具鋼材比較側重於硬度、耐磨性方面,且其含碳量高。而熱作模具鋼比較側重於紅硬性,導熱性,耐磨性方面,含碳量低。

2、物理特性不同:冷作模具鋼材的硬度,耐磨性,機械加工性良好。其合金元素主要用於增加淬透性,不易出現淬裂。熱作模具鋼材的紅硬性,導熱性,耐磨性較好。合金元素主要用以增加淬透性,提高耐磨性,紅硬性為主。

3、工作條件不同:冷作模具鋼材製作的模具的工作部分,一般都需要承受很大的壓力,彎曲力,沖擊力及摩擦力,因此變形抗力比較大。熱作模具鋼材製作的模具的工作部分,最大的一種特點就是與熱態金屬相接觸。

(6)如何評價熱作模具鋼廠家擴展閱讀:

注意事項:

1、塑膠模具鋼材在進行拋光時的每一個步驟都必須要保持清潔。

2、在開始進行拋光時,應先處理角落、邊角和圓角等較難拋光的地方。而且在處理這些地方時,應注意不要形成圓角或圓邊,盡量採用較硬的拋光工具。

3、若是想要獲得較大的塑膠模具鋼材除去率,必須使用較硬的拋光工具和較粗砂粒的鑽石膏來進行。

4、在拋光時所使用的壓力應與拋光工具的硬度等方面進行互相調整和適應。

5、拋光對於環境的要求高,因為若是塑膠模具鋼材在拋光時出現硬塵粒會污染研磨材料,從而會損害已接近完成的模具表面,所以拋光必須在清潔無塵的室內進行。

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