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模具材料有哪些特点

作者:恒傲 时间:2018-01-10 阅读量:68

模具材料是指我国目前用于塑料模具材料的钢种,可按钢材特性和使用时的热处理状态分类

1.渗碳型
渗碳型塑料模具用钢主要用于冷挤压成形的塑料模。为了便于冷挤压成形,这类钢在退 火态须有高的塑性和低的变形抗力,因此,对这类钢要求有低的或超低的含碳量,为了提高模具的耐磨性,这类钢在冷挤压成形后一般都进行渗碳和淬回火处理,表面硬度可达58~62HRC。 此类钢国外有专用钢种,如瑞典的8416、美国的P2和P4等。国内常采用工业纯铁(如DT1和DT2)、20、20Cr、12CrNi3A和12Cr2Ni4A钢,以及国内最新研制的冷成形专用钢 0Cr4NiMoV(LJ)。
2.预硬型
所谓预硬钢就是供应时已预先进行了热处理,并使之达到模具使用态硬度。这类钢的特点是在硬度30~40HRC的状态下可以直接进行成形车削、钻孔、铣削、雕刻、精锉等项加工,精加工后可直接交付使用,这就完全避免了热处理变形的影响,从而保证了模具的制造精度。
我国近年研制的预硬化型塑料模具钢,大多数是以中碳钢为基础,加入适量的铬、锰、镍、钼、钒等合金元素制成。为了解决在较高硬度下切削加工难度大的问题,通过向钢中加入硫、钙、铅、硒等元素,以改善切削加工性能,从而制得易切削预硬化钢。有些预硬化钢可以在模具加工成形后进行渗氮处理,在不降低基体使用硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性显著提高。
3.调质型
45,50,55,40Cr,40Mn,50Mn,S48C,4Cr5MoSiV,38CrMoAlA
4.耐蚀型
钢属析出硬化不锈钢 ,硬度为32~35HRC时可进行切削加工,该钢再经460~480℃时效处理后,可获得较好的综合力学性能。
5.淬硬型
常用的淬硬型塑料模具钢有:碳素工具钢 (如T7A、T8A)、低合金冷作模具钢(如9SiCr、9Mn2V、CrWMn、GCr15、7CrSiMnMoV钢)、Cr12型钢(如Cr12MoV钢)、高速钢(如W6Mo5Cr4V2钢)、基体钢和某些 热作模具钢 等。这些钢的最终热处理一般是淬火和低温回火(少数采用中温回火或高温回火),热处理后的硬度通常在45~50HRC以上。
碳素工具钢仅适于制造尺寸不大,受力较小,形状简单以及变形要求不高的塑料模低合金冷作模具钢主要用于制造尺寸较大、形状较复杂和精度较高的塑料模Cr12型钢适于制造要求高耐磨性的大型、复杂和精密的塑料模W6Mo5Cr4V2钢适于制造要求强度高和耐磨性好的塑料模热作模具钢适合于制造有较高强韧性和一定耐磨性的塑料模。
另外,GD钢也是近年新推广使用的一种淬硬型 塑料模具钢 。由于该钢强韧性高、淬透性和耐磨性好,淬火变形小,价格低,用此钢取代Cr12MoV钢或基体钢制造大型、高耐磨、高精度塑料模,不仅降低了成本,而且提高了模具的使用寿命。
6.时效硬化型
此类钢的共同特点是含碳量低、合金度较高,经高温淬火(固溶处理)后,钢处于软化状态,组织为单一的过饱和固溶体。但是将此固溶体进行时效处理,即加热到某一较低温度并保温一段时间后,固溶体中就会析出细小弥散的金属化合物,从而造成钢的强化和硬化。并且,这一强化过程引起的尺寸、形状变化极小。因此,采用此类钢制造塑料模具时,可在固溶处理后进行模具的机械成形加工,然后通过时效处理,使模具获得使用状态的强度和硬度,这就有效地保证了模具最终尺寸和形状的精度。
此外,此类钢往往采用真空冶炼或电渣重熔,钢的纯净度高,所以镜面抛光性能和光蚀性能良好。这一类钢还可以通过镀铬、渗氮、离子束增强沉积等表面处理方法来提高耐磨性和耐蚀性。

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