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模具材料如何分类?模具材料都有哪些特点?
  • 作者:admin
  • 发布时间:11-11-10 17:54
  • 点击数:21
  • 文章来源:东莞市锐鑫特殊钢材有限公司

模具材料如何分类?模具材料都有哪些特点?
通常,模具材料是以其所制造的模具类型来分类的。按所制模具类型,模具材料常分为冷作模具材料、热作模具材料和塑料模具材料。由于制造模具的主体材料在当前依然是钢,所以冷作模具材料、热作模具材料和塑料模具材料往往主要所指的即是各种类型的冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢。
不同的模具材料,具有各自不同的特点。
①对于冷作模具材料,由于主要用于制造冷作模具及其零件,而冷作模具主要用来加工室温下的材料(材料本身温度不超过其再结晶温度),所以冷作模具材料在以下方面具有突出特点。
A 在化学成分方面,冷作模具料(冷作模具钢)具有较高的含碳量,一般含碳量(质量分数)控制在0.45%~2.30%之间,可保证获得较高的强度、硬度与耐磨性。除此之外,为了进一步提高材料的淬透性、淬硬性、耐磨性、热稳定性、回火稳定性和细化晶粒以及改善回火脆性,材料中常加入铬、锰、钨、钼、钒 、硅、铝和铌等合金元素,其中铬、锰、钨、钼、钒等元素的加入量都较高。由此也导致模具材料在铸态组织中多出现较多的莱氏组织。
B 在力学性能方面,冷作模具材料具有较高的强韧性、耐磨性和抗冲击能力。
C 在组织方面,经淬火后得到细小的马氏体+弥散的碳化物+少量的残余奥氏体组织。经低温回火后得到的回火马氏体+弥散的碳化物。
D 在工艺方面,为改善组织中的莱氏体组织,对材料需经反复锻造,以保证组织中的碳化物细小,且呈均匀分布。为便于切削加工,材料在锻造后需经球化退火。为了防止氢脆,需经去氢处理。在淬火后,要进行去应力回火。
E 在特殊性能要求方面,冷作模具材料具有较高的断裂抗力、较高的抗咬合能力和较高的抗软化能力。
②对于热作模具材料,由于主要用于制造热作模具及其零件,而热作模具主要用来加工高温下的材料(材料本身温度要超过其再结晶温度),所以热作模具材料在以下方面具有突出的特点
A 在化学成分方面,热作模具材料(热作模具钢)具有不太高的含碳量,一般含碳量(质量分数)控制在0.30%~0.85%之间,在保证获得一定的强度、硬度的同时,能获得较好韧性及塑性,以满足热疲劳方面的性能要求。除此之外,为了进一步提高材料的淬透性、耐磨性、回火稳定性和细化晶粒,材料 常加入铬、锰、钨、钼、钒、硅、铝和铌等合金元素,其中铬、锰、钨、钼、钒等元素的加入量都较高。为了防止回火脆性,材料中常加入钨、钼元素。
B 在力学性能方面,热作模具材料(热作模具钢)不盲目追求具有较高的强度、硬度与耐磨性,而是要求获得一定的强度、硬度与耐磨性以及抗冲击能力的同时,又是具有较高韧性与塑性以及较高的抗热疲劳性能与断裂韧度。
C 在组织方面,经淬火后得到细小的马氏体+弥散的碳化物+少量的残余奥氏体组织。经中温或高温回火后得到回火屈氏体或索氏体+弥散的碳化物。
D 在工艺方面,热作模具材料(热作模具钢)需反复锻造,以保证组织中的碳化物细小、且呈弥散分布。为便于切削加工,材料在锻造后需经球化退火。为了防止氢脆,常需去氢处理。在淬火后,要进行中温工高温回火。
E 在特殊性能要求方面,热作模具材料具有较高的热稳定性、较高的回火稳定性、较高的抗高温磨损能力和较高的抗氧化性能以及较好的断裂韧度。
③对于塑料模具材料,由于模具本身所承受的工作温度不高,承受载荷为挤压应力,所以常用的优质碳素结构钢、优质碳素工具钢、合金结构钢、热作模具钢、冷作模具钢、轴承钢、弹簧钢、量具钢、刃具钢、高速钢、不锈钢、铸铁、有色金属合金、低熔点合金、有机高分子材料以及一些无非金属材料都可以用来制作塑料模具,故塑料模具材料应具备以下特点。
A 具有一定的强度、硬度、耐磨性和韧性。
B 具有良好的耐蚀性、耐热性和热稳定性。
C 具有优良的切削加工性和成形性。
D 具有良好的表面质量。
E 具有良好的刻蚀性。

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