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模具鋼價格一覽表,冷加工模具鋼和熱加工模具鋼的成分差異
來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-12-10 | 27 次瀏覽 | 分享到:
模具鋼價格一覽表,冷加工模具鋼和熱加工模具鋼的成分差異

  模具鋼價格一覽表,冷加工模具鋼和熱加工模具鋼的成分差異

  

  一、模具鋼價格一覽表,冷加工模具鋼包括模具(落料沖孔模、切邊模、沖頭和剪刀)、冷鐓模和冷擠壓模、彎曲模和拉絲模等。

  

  1.冷加工模具鋼的工作條件和性能要求冷加工模具鋼在工作時,由于被加工材料的變形阻力大,模具的工作部分承受很大的壓力、彎曲力、沖擊力和摩擦力。因此,冷加工模具報廢的正常原因一般是磨損,也有因斷裂、擠壓力和超差變形而過早失效的情況。冷模具鋼與切削工具鋼有許多共同之處。要求模具具有較高的硬度和耐磨性,較高的抗彎強度和足夠的韌性,以保證沖壓工藝的順利進行。區別在于模具形狀和加I工藝復雜,摩擦面積大,磨損可能性高,修復和打磨難度大。因此,耐磨性較高的模具在工作時需要承受較大的沖壓壓力,由于其形狀復雜,容易產生應力集中,要求其具有較高的韌性。模具尺寸大,形狀復雜,對淬透性要求高,變形小,易開裂。簡而言之,冷加工模具鋼在淬透性、耐磨性和韌性方面的要求高于切削工具鋼,但在紅色硬度方面的要求較低或基本不要求(因為是冷成型),因此相應地形成了一些適用于冷加工模具的鋼種,例如開發了高耐磨性、微變形冷加工模具鋼和高韌性冷加工模具鋼。以下是關于鋼種選擇的進一步說明。

  

模具鋼


  2.鋼種的選擇通常與冷加工模具的使用條件有關,可分為以下四種情況:(1)冷加工模具尺寸小、形狀簡單、載荷輕。例如,用于切割鋼板的小沖頭和剪刀可以由碳工具鋼制成,例如T7A、T8A、T10A和T12A。這種鋼的優點是:加工性能好,價格低,來源容易。但其缺點是:淬透性低,耐磨性差,淬火變形大。因此只適用于制造一些尺寸小、形狀簡單、載荷輕的工具,以及硬化層低、韌性高的冷象模具。(2)尺寸大、形狀復雜、載荷輕的冷加工模具。常用的鋼材有9SiCr、CrWMn、GCr15、9Mn2V等低合金切削工具鋼。這些鋼在油中的淬火直徑一般可達40毫米以上。其中,9Mn2V鋼是我國近年發展起來的一種無鉻冷加工模具鋼,可替代或部分替代含鉻鋼。9Mn2V鋼的碳化物不均勻性和淬火開裂傾向小于CrWMn鋼,脫碳傾向小于9SiCr鋼,淬透性大于碳素工具鋼。它的價格只比后者高30%左右,是一種值得推廣應用的鋼材。但9Mn2V鋼也存在沖擊韌性低的缺點,在生產和使用中發現有開裂現象。此外,回火穩定性差,回火溫度一般不超過180℃。200℃回火時,彎曲強度和韌性開始呈現低值。9Mn2V鋼可在硝酸鹽、熱油等具有溫和冷卻能力的淬火介質中淬火。奧氏體等溫淬火可用于一些變形要求嚴格、硬度要求低的模具。(3)大尺寸、復雜形狀、重載冷加工模具。中合金或高合金鋼,如Cr12Mo、Crl2MoV、cr6vvcr4w2mov等。并且還使用高速鋼。近年來,使用高速鋼作為冷加工模具的趨勢日益增強,但需要指出的是,此時使用的是高速鋼的高淬透性和高耐磨性,而不是其特有的紅色硬度。因此,熱處理工藝應該有差異。當高速鋼用作冷模時,應采用低溫淬火來提高韌性。例如,W18Cr4V鋼的淬火溫度為1280-1290℃。但在制作冷加工模具時,應采用1190℃的低溫淬火。另一個例子是W6Mo5Cr4V2鋼。低溫淬火后,使用壽命可大大延長,尤其是破損率可顯著降低。(4)沖擊載荷下刀具空間小的冷加工模具。如上所述,冷加工模具前三類鋼的使用性能要求主要是高耐磨性,所以采用高碳過共析鋼甚至是榮事特鋼。但對于一些冷加工模具,如切邊地板、落料模等,對應物較薄,使用時承受沖擊載荷,主要要求有較高的沖擊韌性。為了解決這一矛盾,可以采取以下措施。①降低碳含量。采用亞共晶鋼,避免一次和二次碳化物導致鋼韌性降低;②加入Si、Cr等合金元素提高鋼的回火穩定性和回火溫度(240-270℃回火)有利于充分消除淬火應力,在不降低硬度的情況下提高硬度;②加入W等難熔碳化物形成元素,細化晶粒,提高韌性。高韌性冷加工模具常用鋼有6SiCr和4CrW2Si。,5CrW2Si等。

  

  3.發揮冷加工模具鋼性能潛力的途徑當使用Cr12型鋼或高速鋼作為冷加工模具時,一個非常突出的問題是鋼材在使用中易脆易裂。因此,碳化物必須通過充分鍛造來精煉。此外,應該開發新的鋼種。開發新鋼種的重點應是降低鋼的含碳量和碳化物形成元素的數量。近年來,我國開發并推廣了以下新鋼種,如表4.11所示。Cr4W2MoV鋼具有硬度高、耐磨性高、淬透性好等優點。還具有良好的回火穩定性和綜合力學性能。硅鋼片模具的使用壽命比Cr12MoV鋼提高1~3倍以上,但該鋼的鍛造溫度范圍較窄。和縣鍛造裂紋。鍛造溫度和操作規程應嚴格控制。公認cr2mn 2 si mov鋼淬火溫度低,淬火變形小,淬透性高。7W7Cr4MoV鋼,被稱為空氣淬火微變形模具鋼,可替代W18Cr4V和Cr12MoV鋼。其特點是大大提高了鋼的碳化物不均勻性和韌性。

  

  二、熱加工模具鋼1。熱作模具的工作條件熱作模具包括錘鍛模、熱擠壓模和壓鑄模。如前所述,熱加工模具工作條件的主要特征是與熱金屬接觸,這是與冷加工模具工作條件的主要區別。因此會帶來以下兩個問題:(1)模具型腔表面金屬受熱。通常錘鍛模工作時,模腔表面溫度可達300~400℃以上,熱擠壓模表面溫度可達500 ~ 800℃以上。壓鑄的型腔溫度與壓鑄材料的類型和澆注溫度有關。例如壓鑄黑色金屬時,型腔溫度可達1000℃以上。如此高的使用溫度會顯著降低型腔的表面硬度和強度,使用中容易堆積。因此,熱模具鋼的基本使用性能要求是高的熱塑性變形抗力,包括高溫硬度和高溫強度,以及高的熱塑性變形抗力,這實際上反映了鋼的高回火穩定性。因此,我們可以找到熱作模具鋼合金化的第一種途徑,即加入Cr、W、Si等合金元素可以提高鋼的回火穩定性。(2)模具型腔表面金屬出現熱疲勞(開裂)。熱模的工作特性是間歇性的。熱金屬成型后,模腔表面要用水、油、空氣等介質冷卻。因此,熱模的工作狀態是反復加熱和冷卻,這使得模腔的表面金屬隨著熱量反復膨脹和收縮,即反復承受拉應力和壓應力。結果,模腔表面開裂,這被稱為熱疲勞現象。因此,提出了熱模具鋼的第二個基本使用性能要求,即具有較高的抗熱疲勞性能。一般來說,影響鋼材抗熱疲勞性能的主要因素有:①鋼材的導熱系數。鋼的高導熱性可以降低模具表面金屬的受熱程度,從而降低鋼的熱疲勞傾向。一般認為鋼的導熱系數與含碳量有關,含碳量高時導熱系數低,因此高碳鋼不宜用作熱作模具鋼。生產中常用的中碳鋼含碳量低(C0.3%5~0.6%)會導致鋼的硬度和強度下降,這也是不利的。②鋼材的臨界點影響。一般來說,鋼的臨界點(Acl)越高,鋼的熱疲勞傾向越低。因此,一般通過添加合金元素鉻、鎢、硅來提高鋼的臨界點。從而提高鋼的抗熱疲勞性能。

  

  2.常用熱作模具用鋼  (1)錘鍛模用鋼。一般說來,錘鍛模用鋼有兩個問題比較突出一是工作時受沖擊負荷作用.故對鋼的力學性能要求較高,特別是對塑變抗力及韌性要求較高;二是錘鍛模的截面尺寸較大(<400mm)故對鋼的淬透性要求較高,以保證整個模具組織和性能均勻。  常用錘鍛樓用鋼有5CrNiMo、 5CrMnMo、5CrNiW、5CrNiTi及5CrMnMoSiV等。不同類型的錘眼模應選用不同的材料。對特大型或大型的錘鍛模以5CrNiMo為好.也可采用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等。對中小型的錘鍛模通常選用5CrMnMO鋼。  (2)熱擠壓模用鋼,熱擠壓模的工作特點是加載速度較慢,因此,模腔受熱溫度較高,通??蛇_500一800℃。對這類鋼的使用性能要求應以高的高溫強度(即高的回火穩定性)和高的耐熱疲勞性能為主。對ak及淬透性的要求可適當放低。一般的熱擠壓模尺寸較小,常小于70~90 mm。  常用的熱擠壓模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等熱作模具鋼.其化學成分如表4.16所示。  其中4CrW2Si.既可做冷作模具鋼,又可做熱作模具鋼.由于用途不同,可采用不同熱處理方法。作冷模時采用較低的淬火溫度(870—900℃)及低溫或中溫回火處理;作熱模時則采用較高的淬火溫度(一般為950一1000℃)及高溫回火處理。  (3)壓鑄模用鋼。從總體上看,壓鑄模用鋼的使用性能要求與熱擠壓模用鋼相近,即以要求高的回火穩定性與高的熱疲勞抗力為主。所以通常所選用的鋼種大體上與熱擠模用鋼相同.如常采用4CrW2Si.和3Cr2W8V等鋼。但又有所不同如對熔點較低Zn合金壓鑄模.可選用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;對Al和Mg合金壓鑄模,可選用4CrW2Si、4Cr5MoSiV等對Cu合金壓鑄模.多采用3Cr2W8V鋼。  近年來.隨著黑色金屬壓鑄工藝的應用,多采用高熔點的鋁合金和鎳合金.或者對3Cr2W8V鋼進行Cr-Al-SI三元共滲,用以制造黑色金屬壓鑄模。最近國內外還正在試驗采用高強度的銅合金作黑色金屬的壓鑄模材料。


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