熱作模具鋼首要用于熱變形加工和壓力鑄造的模具。熱作模具在作業(yè)中接受著很大的沖擊力,模腔和高溫金屬觸摸后,模具鋼本身溫度達(dá)300℃~400℃,部分可達(dá)500℃~700℃,有的甚至達(dá)到1
000℃左右,還要飽嘗重復(fù)的加熱和冷卻。在時冷時熱狀態(tài)下,簡單使模具的作業(yè)外表發(fā)生熱疲憊裂紋,別的火熱金屬被強(qiáng)制變形時,與模具型腔外表沖突,模具極易磨損并且硬度下降。
?、佩N鍛模具
錘鍛模具作業(yè)時遭到很大的壓力和沖擊載荷效果,而且沖擊頻率很高,模具型腔外表遭到高溫金屬的不斷加熱,可使模具升溫到300℃~400℃,部分溫度達(dá)到500℃~600℃。
錘鍛模具對模具鋼的功能要求是:具有較高硬度和杰出的耐性;具有杰出的耐磨性和耐冷熱疲憊性;因?yàn)槟>叱叨缺容^大,應(yīng)具有很高的淬透性。
⑵熱揉捏模具
熱揉捏模具的作業(yè)條件比較差,一起接受壓縮力和曲折力,脫模時還接受必定的拉應(yīng)力,還遭到?jīng)_擊載荷的效果;模具與高熱金屬觸摸時間較長,使其受熱溫度比錘鍛模具溫度更高。
熱揉捏模具對模具鋼的功能要求是:具有較高的熱穩(wěn)定性,有杰出的抗冷熱疲憊強(qiáng)度,有較高的耐高溫強(qiáng)度和足夠的耐性。
⑶壓鑄模具
壓鑄模具的失效方式有熱疲憊開裂、熱磨損和熱熔蝕。
壓鑄模具對模具鋼的功能要求是:具有較高的耐熱性和杰出的高溫力學(xué)功能;具有優(yōu)良的耐冷熱疲憊性和較高的導(dǎo)熱率;具有杰出的抗氧化性和耐蝕性;具有較高的淬透性。凹模的硬度為56~60HRC,但要求耐性較高。
?、葻釠_切模具
熱沖切模具由切邊凹模和凸模組成,在切邊時凸模無刃口,只起傳力效果,由凹模切除飛邊、連皮。失效方式是刃口磨損、崩刃、卷邊等。
熱沖切模具對模具鋼的功能要求是:具有較高的耐磨性,較高的硬度和熱硬性;為防止崩刃,應(yīng)具有必定的耐性;應(yīng)具有杰出的工藝性。
熱作模具鋼的熱處理工藝要求其具有如下特點(diǎn):淬透性和淬硬性;熱處理變形性;脫碳敏感性。
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①低耐熱高耐性熱作模具鋼的功能
低耐熱高耐性熱作模具鋼首要用于生產(chǎn)接受很大沖擊載荷的錘鍛模、平鍛機(jī)鍛模、大型壓力機(jī)鍛模等,是在高溫下經(jīng)過沖擊加壓逼迫金屬成形的模具,鍛模型腔與火熱的工件外表會發(fā)生劇烈沖突。因而要求鋼沖擊韌度好、淬透性高、導(dǎo)熱功能好、有較高的熱疲憊才能,一起還應(yīng)具有好的耐熱性、抗氧化性和加工工藝性。
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低耐熱高耐性熱作模具鋼包含5CrNiMo、5CrMnMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoV、45Cr2NiMoVSi等。
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許多熱揉捏模、熱鐓鍛模、精鍛模以及在鍛壓機(jī)、高速錘上的模具等都是在深重的條件下作業(yè)的。這些模具作業(yè)時需求長期與被加工金屬觸摸,受熱溫度往往比錘鍛模具要高,特別是當(dāng)加工黑色金屬及難熔金屬時。要求模具鋼具有高的熱穩(wěn)定性、比較高的高溫強(qiáng)度和耐熱疲憊性以及高的耐磨性。
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中耐熱耐性熱作模具鋼首要包含4Cr5MoSiV(H11)、4Cr5MoSiV1(H13)、4Cr5W2SiV、3Cr3Mo3W2V(HM1)、25Cr3Mo3VNb(HM3)、2Cr3Mo2NiVSi(PH)、瑞典一勝百ASSAB 8407(UDDEHOLM ORVAR SUPREME)、日本大同模具鋼DAIDO DHA1、DH31-S、日本日立HITACHI DAC、德國葛利茲1.2344、1.2343、1.2367等。
⑶高耐熱熱作模具鋼
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高耐熱熱作模具鋼首要用于較高溫度下作業(yè)的熱頂鍛模具、熱揉捏模具、銅及黑色金屬的壓鑄模具、壓力機(jī)模具等。其中壓力鑄造是在高的壓力下,使熔融的金屬擠滿型腔而壓鑄成型,在作業(yè)過程中模具重復(fù)與火熱金屬觸摸,因而要求有較高的回火抗力和熱穩(wěn)定性。
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高耐熱熱作模具鋼首要包含3Cr2W8V(H21)、5Cr4W5Mo2V、5Cr4Mo3SiMnVAl、4Cr3MoW4VNb、6Cr4Mo3Ni2WV、4Cr3Mo2NiVNbB等。
⑷特殊用途的熱作模具鋼
①奧氏體熱作模具鋼
近年來為了滿足模具在750℃以上能耐高溫、耐蝕、抗氧化要求而引進(jìn)的奧氏體耐熱鋼。奧氏體耐熱鋼的優(yōu)點(diǎn)是組織比較穩(wěn)定,在加熱和冷卻過程中均不發(fā)生相變,具有很高的高溫強(qiáng)度和耐熱性,缺點(diǎn)是線膨脹系數(shù)大,導(dǎo)熱性差,下降了熱疲憊功能,不適宜作為激烈水冷的模具資料。奧氏體耐熱鋼首要包含鉻鎳系奧氏體鋼和高錳系奧氏體鋼。
②高溫合金
當(dāng)揉捏耐熱鋼管時,模具型腔溫度會高達(dá)900℃~1 000℃,就需求選用高溫合金來制造模具,如鐵基、鎳基、鈷基合金,常用的鎳基合金中,以尼莫尼克100號熱強(qiáng)度最高,在900℃時耐久強(qiáng)度仍有150MPa,可用于制造揉捏耐熱鋼零件或揉捏銅管的凹模及芯棒。
?、垭y熔合金
通常將熔點(diǎn)在1 700℃以上的金屬稱為難熔金屬。鉬基合金的熱強(qiáng)度和耐久強(qiáng)度較高,熱導(dǎo)性好,熱膨脹小,因而幾乎不引起熱裂。用鉬基合金作壓鑄模具用得比較成功,首要用于銅合金、鋼鐵資料的壓鑄模,也可用作鈦合金、耐熱鋼的熱揉捏模,其使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他各種熱作模具鋼。