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模具钢材必须具备的五大性能

来源:本站 编辑:管理员 更新时间:2020-08-01 点击:175次

  1、强度功能
  (1)硬度: 硬度是模具钢的首要技术目标,模具在高应力的效果下欲坚持其形状尺寸不变,有必要具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般硬度坚持在HRC60左右,热作模具钢依据其作业条件,一般要求坚持在HRC40~55范围。关于同一钢种而言,在必定的硬度值范围内,硬度与变形抗力成正比;但具有同一硬度值而成分及安排不同的钢种之间,其塑性变形抗力可能有显着的差别。
  (2)红硬性: 在高温状态下作业的热作模具,要求坚持其安排和功能的安稳,从而坚持足够高的硬度,这种功能称为红硬性。碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内坚持这种功能,铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内坚持这种功能。钢的红硬性首要取决于钢的化学成分和热处理工艺。
  (3)抗压屈服强度和抗压曲折强度: 模具在使用过程中常常遭到强度较高的压力和曲折的效果,因而要求模具资料应具有必定的抗压强度和抗弯强度。在很多状况下,进行抗压实验和抗弯实验的条件接近于模具的实际作业条件(例如,所测得的模具钢的抗压屈服强度与冲头作业时所表现出来的变形抗力较为吻合)。抗弯实验的另一个优点是应变量的绝对值大,能较灵敏地反映出不同钢种之间以及在不同热处理和安排状态下变形抗力的差别。
  2、耐性
  在作业过程中,模具接受着冲击载荷,为了削减在使用过程中的折断、崩刃等形式的损坏,要求模具钢具有必定的耐性。
  模具钢的化学成分,晶粒度,纯净度,碳化物和夹杂物等的数量、描摹、尺寸巨细及散布状况,以及模具钢的热处理制度和热处理后得到的金相安排等要素都对钢的耐性带来很大的影响。特别是钢的纯净度和热加工变形状况关于其横向耐性的影响更为显着。钢的耐性、强度和耐磨性往往是相互矛盾的。因而,要合理地选择钢的化学成分而且采用合理的精粹、热加工和热处理工艺,以使模具资料的耐磨性、强度和耐性达到最佳的合作。
  3、耐磨性
  决议模具使用寿数最重要的要素往往是模具资料的耐磨性。模具在作业中接受相当大的压应力和冲突力,要求模具能够在强烈冲突下仍坚持其尺寸精度。模具的磨损首要是机械磨损、氧化磨损和熔融磨损三种类型。为了改善模具钢的耐磨性,就要既坚持模具钢具有高的硬度,又要确保钢中碳化物或其他硬化相的组成、描摹和散布比较合理。关于重载、高速磨损条件下执役的模具,要求模具钢外表能形成薄而细密粘附性好的氧化膜,坚持润滑效果,削减模具和工件之间发作粘咬、焊合等熔融磨损,又能削减模具外表进行氧化造成氧化磨损。所以模具的作业条件对钢的磨损有较大的影响。
  4、抗热疲惫才干
  热作模具钢在执役条件下除了接受载荷的周期性改变之外,还遭到高温及周期性的急冷急热的效果,因而,评价热作模具钢的开裂抗力应注重资料的热机械疲惫开裂功能。热机械疲惫是一种归纳功能的目标,它包含热疲惫功能、机械疲惫裂纹扩展速率和开裂耐性三个方面。
  热疲惫功能反映资料在热疲惫裂纹萌发之前的作业寿数,抗热疲惫功能高的资料,萌发热疲惫裂纹的热循环次数较多;机械疲惫裂纹扩展速率反映资料在热疲惫裂纹萌发之后,在锻压力的效果下裂纹向内部扩展时,每一应力循环的扩展量;开裂耐性反映资料对已存在的裂纹发作失稳扩展的抗力。开裂耐性高的资料,其中的裂纹如要发作失稳扩展,有必要在裂纹尖端具有足够高的应力强度因子,也便是有必要有较大的裂纹长度。在应力恒定的前提下,在一种模具中现已存在一条疲惫裂纹,如果模具资料的开裂耐性值较高,则裂纹有必要扩展得更深,才干发作失稳扩展。
  也便是说,抗热疲惫功能决议了疲惫裂纹萌发前的那部分寿数;而裂纹扩展速率和开裂耐性,能够决议当裂纹萌发后发作亚临界扩展的那部分寿数。因而,热作模具如要取得高的寿数,模具资料应具有高的抗热疲惫功能、低的裂纹扩展速率和高的开裂耐性值。
  抗热疲惫功能的目标能够用萌发热疲惫裂纹的热循环数,也能够用经过必定的热循环后所出现的疲惫裂纹的条数及平均的深度或长度来衡量。
  5、咬合抗力
  咬合抗力实际便是发作“冷焊”时的抵抗力。该功能关于模具资料较为重要。实验时通常在干冲突条件下,把被实验的工具钢试样与具有咬合倾向的资料(如奥氏体钢)进行恒速对偶冲突运动,以必定的速度逐渐增大载荷,此时,转矩也相应增大,该载荷称为“咬合临界载荷”,临界载荷愈高,标志着咬合抗力愈强。