模具钢大致可分为:冷轧模具钢、热轧模具钢和塑料模具钢三类,用于锻造、冲压、切型、压铸等。因为各种模具用处不同,工作条件杂乱,因而对模具用钢,按其所制造模具的工作条件,应具有高的硬度、强度、耐磨性,足够的韧性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺功能。因为这类用处不同,工作条件杂乱,因而对模具用钢的功能要求也不同。
冷轧模具包含冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。冷作模具用钢,按其所制造具的工作条件,应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺功能。用于这类用处的合金东西用钢一般归于高碳合金钢,碳质量分数在0.80%以上,铬是这类钢的重要合金元素,其质量分数一般不大于5%。但关于一些耐磨性要求很高,淬火后变形很小模具用钢,最高铬质量分数可达13%,并且为了形成很多碳化物,钢中碳质量分数也很高,最高可达2.0%~2.3%。冷作模具钢的碳含量较高,其组织大部分归于过共析钢或莱氏体钢。常用的钢类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等。
热轧模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种首要类型,包含热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等。热变形模具在工作中除要接受巨大的机械应力外,还要接受反复受热和冷却的效果,而引起很大的热应力。热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外,还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐蚀性,此外还要求具有较高的淬透性,以保证整个截面具有共同的力学功能。关于压铸模用钢,还应具有表面层经反复受热和冷却不产生裂纹,以及饱尝液
态金属流的冲击和腐蚀的功能。这类钢一般归于中碳合金钢,碳质量分数在0.30%~0.60%,归于亚共析钢,也有一部分钢因为加入较多的合金元素(如钨、钼、钒等)而成为共析或过共析钢。常用的钢类有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。
塑料模具包含热塑性塑料模具和热固性塑料模具。塑料模具用钢要求具有必定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等功能。此外,还要求具有良好的工艺性,如热处理变形小、加工功能好、耐蚀性好、研磨和抛光功能好、补焊功能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺寸和形状稳定等。一般情况下,打针成形或挤压成形模具可选用热作模具钢;热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷作模具钢。
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