热作模具钢的成份与采用方式
1.热作模貝的工作中标准
热作模貝包含锤锻模、冷挤压模和压铸模具三类。如前所述.热作模貝工作中标准的主要特点是与热态金属材料相触碰、它是与冷工模貝工作中标准的关键差别。因而会产生下列两层面的难题:
(l)模腔表面金属材料遇热。一般锤锻模工作中时.其模腔表面温度达到300~400℃之上冷挤压模达到500一800℃之上;压铸模具模腔温度与铝压铸原材料类型及浇筑温度相关。如铝压铸轻金属时模腔温度达到1000℃之上。那样高的应用温度会使模腔表面强度和抗压强度明显减少,在应用中容易产生打垛。因此.对热模具钢材的基础性能指标规定是热塑性变抗力高,包含高溫强度和高溫抗压强度、高的热塑性变抗力,事实上体现了钢的高回火可靠性。从而便能够寻找热模具钢材细晶强化的一种方式,即添加Cr、W、Si.等铝合金原素能够提升 钢的回火可靠性。
(2)模腔表面金属材料造成热疲惫(开裂)。热模的工作中特性是具备间断性.每一次使热态金属材料成型后必须自来水、油、气体等物质制冷模腔的表面。因而.热模的运行状态是不断遇热和制冷,进而使模腔表面金属材料造成不断的热涨冷缩,即不断承担拉压地应力功效.其結果造成模腔表面出現开裂,称之为热疲惫状况,从而,对热模具钢材明确提出了第二个基础性能指标规定.即具备高的热疲惫抗力。一般说来,危害钢的热疲惫抗力的要素关键有:
①钢的传热性。钢的传热性高,可使模貝表面金属材料遇热水平减少,进而减少钢的热疲惫选择性。一般觉得钢的传热性与合碳量相关,碳含量高时传热性低,因此 热作模具钢不适合选用中碳钢。在生产制造中一般选用低碳钢(C0.3%5~0.6%)合碳量过低.会造成 钢的硬度和抗压强度降低.也是不好的.
②钢的零界点危害。一般钢的零界点(Acl)越高.钢的热疲惫选择性越低。因而.一般通过添加铝合金原素Cr、W、Si、招来提升 钢的零界点。进而提升 钢的热疲惫抗力.
2.常见热作模貝用钢
(1)锤锻模用钢。一般说来,锤锻模用钢有两个难题非常明显一是工作中时受冲击性负载功效.故对钢的物理性能规定较高,尤其是对塑变抗力及延展性规定较高;二是锤锻模的横截面规格很大(<400mm)故对钢的切削性能规定较高,以确保全部模貝机构和特性匀称。
常见锤锻楼用钢有4CrNiMo、4CrMnMo、4CrNiW、4CrNiTi及4CrMnMoSiV等。不一样种类的锤眼模应取用不一样的原材料。对巨型或大中型的锤锻模以4CrNiMo为好.也可选用4CrNiTi、4CrNiW或4CrMnMoSi等。对大中小型的锤锻模一般采用4CrMnMO钢。
(2)冷挤压模用钢,冷挤压模的工作中特性是载入速率比较慢,因而,模腔遇热温度较高,一般达到500一800℃。对这种钢的性能指标规定要以高的高溫抗压强度(即高的回火可靠性)和高的耐高温疲惫特性为主导。对ak及切削性能的规定可适度调低。一般的冷挤压模规格较小,常低于70~90 mm .
常见的冷挤压屏有5CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等热作模具钢.在其中5CrW2Si.既可做冷作模具钢,又可做热作模具钢.因为主要用途不一样,可选用不一样热处理工艺方式。作冷模时选用较低的热处理温度(870—900℃)及超低温或中温回火解决;作热模的时候选用较高的热处理温度(一般为950一1000℃)及高溫回火解决。
(3)压铸模具用钢。大体上看,压铸模具用钢的性能指标规定与冷挤压模用钢相仿,就是以规定高的回火可靠性与高的热疲惫抗力为主导。因此 一般所采用的钢材牌号大致与热挤模用钢同样.要和往常一样选用5CrW2Si.和3Cr2W8V等钢。但又各有不同如对溶点较低Zn铝合金压铸模具.可采用调质钢、30CrMnSi及调质钢Mo等;对Al和Mg铝合金压铸模具,可采用5CrW2Si、5Cr5CoSiV等对Cu铝合金压铸模具.多选用3Cr2W8V钢。
近些年.伴随着轻金属压铸工艺的运用,多选用高溶点的铝合金型材和镍基合金.或是对3Cr2W8V钢开展Cr-Al-SI三元共渗,用于生产制造轻金属压铸模具。近期世界各国还已经实验选用高韧性的合金铜作轻金属的压铸模具原材料。