能耐高溫模具鋼有哪些(耐高溫模具材料有哪些種類)
本篇文章給大家談?wù)勀苣透邷啬>咪撚心男约澳透邷啬>卟牧嫌心男┓N類對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。
紅沖模具應(yīng)該用什么耐高溫的材料好點(diǎn)?
制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鋅基合金、低熔點(diǎn)合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,常用的模具工作部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳 高鉻或中 鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 等等。
1.碳素工具鋼 在模具中應(yīng)用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優(yōu)點(diǎn)為加工性能好,價(jià)格便宜。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大,承載能力較低。
2. 低合金工具鋼 低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比,減少了淬火變形和開裂傾向,提高了鋼的淬透性,耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號(hào)CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號(hào)GD)等。
3. 高碳高鉻工具鋼 常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代號(hào)D2),它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性,熱處理變形很小,為高耐磨微變形模具鋼,承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴(yán)重 ,必須進(jìn)行反復(fù)鐓拔 (軸向鐓、徑向拔)改鍛,以降低碳化物的不均勻性,提高使用性能。
4. 高碳中鉻工具鋼 用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它們的含鉻量較低, 共晶碳化物少,碳化物分布均勻,熱處理變形小,具有良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。與碳化物偏析相對(duì)較嚴(yán)重的高碳高鉻鋼相比,性能有所改善。
5. 高速鋼 高速鋼具有模具鋼中更高的硬度、耐磨性和抗壓強(qiáng)度,承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V(代號(hào)8-4-1)和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2(代號(hào)6-5-4-2,美國牌號(hào)為M2)以及為提高韌性開發(fā)的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V(代號(hào)6W6或稱低碳M2)。高速鋼也需要改 鍛 ,以改善其碳化物分布 。
6. 基體鋼 在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素,適當(dāng)增減含碳量,以改善鋼的性能。這樣的鋼種統(tǒng)稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點(diǎn),具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強(qiáng)度和韌性均優(yōu)于高速鋼,為高強(qiáng) 韌性冷作模具鋼 ,材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb(代號(hào)65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代號(hào)LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代號(hào)012AL)等。
7. 硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼,但抗彎強(qiáng)度和韌性差。用作模具的硬質(zhì)合金是鎢鈷類 ,對(duì)沖擊性小而耐磨性要求高的模具,可選用含鈷量較低 的硬質(zhì)合金。對(duì)沖擊性大的模具,可選用 含鈷量較高 的硬質(zhì)合金。
鋼結(jié)硬質(zhì)合金 是以鐵粉加入少量的合金元素粉末(如鉻、 鉬 、鎢、釩等)做粘合劑,以碳化鈦或碳化鎢為硬質(zhì)相,用粉末冶金方法燒結(jié)而成。鋼結(jié)硬質(zhì)合金 的基體是鋼,克服了硬質(zhì)合金韌性較差、加工困難的缺點(diǎn),可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金含有大量的碳化物,雖然硬度和耐磨性低于硬質(zhì)合金,但仍高于其它鋼種,經(jīng)淬火、回火后硬度可達(dá) 68 ~ 73HRC。
沖壓模具材料的選用及熱處理要求
選用沖裁模具材料應(yīng)考慮工件生產(chǎn)的批量,若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料;還應(yīng)考慮被沖工件的材質(zhì),不同材質(zhì)適用的模具材料亦有所不同。對(duì)于沖裁模具,耐磨性是決定模具壽命的重要因素,鋼材的耐磨性取決于碳化物等硬質(zhì)點(diǎn)相的狀況和基體的硬度,兩者的硬度越高,碳化物的數(shù)量越多,則耐磨性越好。
常用沖壓模具鋼材耐磨性 的劣優(yōu)依次 為碳素工具鋼 — 合金工具鋼 — 基體鋼 — 高碳高鉻鋼 — 高速鋼 — 鋼結(jié) 硬質(zhì)合金 — 硬質(zhì)合金。
此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對(duì)模具材料選擇的影響。
1.傳統(tǒng)模具用鋼 長(zhǎng)期以來,國內(nèi)薄板沖裁模用鋼為 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。
其中 T10A 為碳素工具鋼,有一定強(qiáng)度和韌性。但耐磨性不高,淬火容易變形及開裂,淬透性差,只適用于工件形狀簡(jiǎn)單、尺寸小、數(shù)量少的沖裁模具
。
T10A 碳素工具鋼的熱處理工藝為: 760~810 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 59~62HRC 。
CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金鋼種,淬火操作簡(jiǎn)便,淬透性優(yōu)于碳素工具鋼,變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低,應(yīng)用于中等批量、工件形狀較復(fù)雜的沖裁模具。 CrWMn 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ,回火溫度 200 ℃,硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ,回火溫度 150~200 ℃,空冷,硬度 60~62HRC 。注意 回火溫度在 200~300 ℃范圍有回火脆性和顯著體積膨脹,應(yīng)予避開。
Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼,耐磨性較高,淬火時(shí)變形很小,淬透性好,可用于大批量生產(chǎn)的模具,如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性,易產(chǎn)生碳化物偏析,沖裁時(shí)容易出現(xiàn)崩 刃 或斷裂。其中, Cr12 含碳量較高,碳化物分布不均比 Cr12MoV 嚴(yán)重,脆性更大一些。
Cr12 型鋼的熱處理工藝選擇取決于模具的使用要求,當(dāng)模具要求比較小的變形和一定韌性時(shí),可采用低溫淬火、回火( Cr12 為 950~980 ℃淬火, 150~200 ℃回火; Cr12MoV 為 1020~1050 ℃淬火, 180~200 ℃回火 )。若要提高模具的使用溫度,改善其淬透性和紅硬性,可采用高溫淬火、回火 ( Cr12 為 1000~1100 ℃淬火, 480~500 ℃回火; Cr12MoV 為 1110~1140 ℃淬火, 500~520 ℃回火 )。高鉻鋼在 275~375 ℃區(qū)域有回火脆性,應(yīng)予避免。
2.常用模具新鋼種
為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)模具鋼種性能的不足,國內(nèi)開發(fā)或引進(jìn)了以下性能較好的沖壓模具用鋼:
( 1 ) Cr12Mo1V1 (代號(hào) D2 )鋼 為仿美國 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中的 D2 鋼引進(jìn) 的鋼種,屬 Cr12 型鋼。由于 D2 鋼中 Mo 、 V 含量增加,細(xì)化了晶粒,改善了碳化物的分布狀況,因此 D2 鋼的強(qiáng)韌性(沖擊韌度、抗彎強(qiáng)度、撓度)比 Cr12MoV 鋼有所提高,耐磨性和抗回火穩(wěn)定性也比 Cr12MoV 更高??捎蒙罾涮幚?,提高硬度并改善尺寸穩(wěn)定性。用 D2 鋼制作的沖裁模具壽命要高于 Cr12MoV 鋼模具。 D2 鋼的鍛造性能和熱塑成形性比 Cr12MoV 鋼略差,機(jī)械加工性能和熱處理工藝與 Cr12 型鋼相似。
既耐高溫又耐磨的模具鋼有哪些?
1.瑞典8407(進(jìn)口)
主要成份%:碳0.39 硅1.0 錳0.4 鉻5.2 鉬1.40 釩0.9 硫≤0.03 (優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC52-54(1020℃,油或氣冷)
退火: HB185左右
物理性能:有高的耐磨性, 高韌性,穩(wěn)定且優(yōu)良的加工性和拋旋光性,優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和抗熱疲勞性,優(yōu)良的淬透性,很小的熱處理尺寸變形.
2.日本SKD61(日立))
主要成份%:碳0.35-0.42 硅0.8-1.0 錳0.3-0.5 鉻4.8-5.5 鉬1.2-1.4 釩0.5-1.1 硫≤0.03 (優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC50-53(淬火1025-1075℃,油冷卻;回火550-600℃,空氣冷卻)
退火: HB230左右(800-850℃,爐冷)
物理性能: 具有良好的高溫強(qiáng)度、韌性于抗高溫疲勞性能,能承受溫度驟變,適宜在高溫下長(zhǎng)期工作,具有優(yōu)良的切削性能和拋光性能。該鋼是一種在國際上廣泛應(yīng)用的空冷硬化熱作模具鋼。
3.瑞典S136(鏡面鋼)(進(jìn)口)
主要成份%:碳0.38 硅0.8 錳0.5 鉻13.6 鉬1.40 釩0.3 硫≤0.03 (優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC53-54(1025℃,油或氣冷)
退火: HB215左右
物理性能: 優(yōu)良的耐腐蝕性,更佳的拋光性,優(yōu)良的耐磨性,優(yōu)良的機(jī)械加工性,淬火時(shí)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性.
很小的熱處理尺寸變形.
4.德國2083
主要成份%:碳0.38-0.42 硅≤1.0 錳≤1.0 鉻12.5-13.5 硫≤0.003 (優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC50-55(1025℃,油或氣冷)
退火: HB225左右
物理性能: 優(yōu)良的耐腐蝕性,好的拋光性,優(yōu)良的耐磨性,優(yōu)良的機(jī)械加工性,淬火時(shí)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性.
很小的熱處理尺寸變形.
5.德國2344
主要成份%:碳0.38-0.42 硅0.8-1.2錳0.3-0.5 鉻4.8-5.5 鉬1.2-1.5 釩0.9-1.1硫≤0.005(優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.05,P≤0.05)
熱處理: HRC50-55(1030℃,油或氣冷)
退火: HB225左右
物理性能: 有良好的耐磨性, 高韌性,穩(wěn)定且優(yōu)良的加工性和拋旋光性,優(yōu)良的高溫強(qiáng)度和抗熱疲勞性,優(yōu)良的淬透性,很小的熱處理尺寸變形.
6.日本SKD11(日立)
主要成份%:碳1.5 硅0.25錳0.45 鉻12.0 鉬1.0釩0.35磷硫≤0.03 (優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC61~(淬火1050℃,油或氣冷→回火200℃,空氣冷卻;退火800℃,爐冷).
物理性能:極高的耐磨性和韌性.
7.瑞典DF2(不變形耐磨油綱)(進(jìn)口)
主要成份%:碳0.9 硅1.0 錳1.1 鉻0.6 鉬1.4 鎢0.6 釩0.1磷硫≤0.03 (優(yōu)質(zhì)鋼含S≤0.03,P≤0.035)
熱處理: HRC60~62(1050℃,油或氣冷).退火到HB190
物理性能:極高的耐磨性和韌性.
什么材料模具鋼耐高溫又有很好的熱穩(wěn)定性
撫順特鋼FS443(8418)模具鋼耐高溫又有很好的熱穩(wěn)定性
產(chǎn)品介紹
撫順特鋼FS443(8418)是撫順特鋼發(fā)展的一種高品質(zhì)熱作模具鋼,其采用了先進(jìn)的生產(chǎn)及精煉技術(shù),由此使得8418作為全新發(fā)展的壓鑄模具鋼而具備優(yōu)良的抗熱疲勞龜裂、熱沖擊開裂、熱磨損、并具備出色的韌性,熱強(qiáng)度和回火穩(wěn)定性的平衡,從而能良好的防止表面網(wǎng)狀裂紋及其擴(kuò)展。這些獨(dú)特的性能使其成為壓鑄、熱鍛、熱擠模具鋼的不二選擇。
特性
1.的韌性合延展性且各項(xiàng)同性
2.優(yōu)良的抗回火軟化性能
3.優(yōu)良的高溫強(qiáng)度
4.的淬透性、耐磨性及韌性
5.優(yōu)良的抗熱疲勞龜裂
供應(yīng)狀態(tài)
退火態(tài)≤235HB。
用途
高壓壓鑄模具、熱擠壓模具(如:模仁襯套、頂桿、承塊等)、熱鍛模具、鍛造模具等。
模具鋼有哪些材質(zhì)?
滲碳型塑料模具鋼:20Cr、12CrNi3A。
抗磨損冷作模具鋼:6Cr4W3MoVNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V1。
低耐熱性熱作模具鋼:5CrMnMo、5CrNiMoVSi、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi。
質(zhì)量提高
1、利用Ca、稀土等微量元素對(duì)夾雜物的變質(zhì)作用,改變鋼中的夾雜物的結(jié)構(gòu)形貌和物性,使鋼中夾雜物球化、細(xì)化,從而提高鋼材的力學(xué)性能。
2、對(duì)鋼錠進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散熱處理,可以改善鋼錠的成分不均勻性,從而提高鋼材的橫向性能。
3、在熱加工方面,對(duì)鋼錠進(jìn)行反復(fù)的鐓拔和多向軋制,增大變形量,可降低鋼中的碳化物偏析的級(jí)別,也有利于改善鋼材的各向異性。
4、鋼的純凈度對(duì)模具鋼材的等向性能有很大的影響,采用二次精煉技術(shù)(包括真空精煉、ESR和鋼包噴粉等),可以提高鋼材的純凈度,尤其降低鋼中的有害雜質(zhì)的含量,對(duì)提高性能十分有益。
有那種模具鋼能代替h13呢 又耐高溫又有硬度
低耐熱高韌性模具鋼:低耐熱高韌性熱作模具鋼主要用來加工承受很大沖擊載荷的熱鍛模,因?yàn)檫@類模具要求鋼的沖擊韌性好、淬透性高、導(dǎo)熱性能好,并且有較高的熱疲勞抗力,能夠在400℃的高溫工作環(huán)境下承受急冷急熱的工作條件。我們常見的有5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5SiMnMoV、45Cr2NiMoVSi、5Cr2NiMoVSi、3Cr2MoWVNi、4Cr5MoSiV。
中耐熱韌性鋼:這類鋼淬透性很好,100mm直徑的工件空冷即能淬透,這類鋼綜合性能好,在更佳淬火、回火熱處理工藝條件下,具有高強(qiáng)度、高硬度以及良好的韌性、塑性配合。中耐熱韌性鋼廣泛應(yīng)用于加工熱變形用模具(如機(jī)鍛模、高速錘鍛模)和壓鑄模。包括有:4Cr5MoSiV(H11)、3Cr3Mo2WVSi、4Cr5MoSiV1(H13)、8Cr3、4Cr5W2SiV1、ER8、HM1、HM3、4Cr3Mo3SiV、4Cr4WMoSiV。
高耐熱熱作模具鋼:這類鋼有較高的耐熱性,在高溫下仍能保持一定的高溫強(qiáng)度和高溫硬度,同時(shí)具有較高的耐磨性和淬透性,可以在600~700℃的高溫下工作,有強(qiáng)烈的二次硬化效果,好的回火抗力,較高的抗疲勞性和斷裂韌度。包括有3Cr2W8V、GR、Y4、Y10、HD、TM。
特殊用途熱作模具鋼:包括三種:奧氏體熱作模具鋼(7Mn15、5Mn15、7Mn10)、高速工具鋼(W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2)、馬氏體時(shí)效鋼(18Ni、PH)、冷熱兼用基體鋼(012Al、CG-2、RM2、LM1、LM2、5Cr4W2Mo2SiV)。
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