热轧模具由于在有温度的条件下工作,要求材料具有热强性和热耐磨性,为了保证模具的使用寿命模具要冷却,热冷交替模具会出现龟裂,即热疲劳裂纹,所以材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲劳性能。按热强性排列的主系列进行选材:低合金调质模具钢(6G,6F2,6F3)→中铬热作模具钢(H11、H12、H13)→钨热作模具钢(H21,H22)。非标准的热作模具钢:例如热镦锻模具用时效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出现了不能满足热耐磨性时,可以选择6H1,6H2。当要求模具以热作耐磨性为主时,可以选择D2,D4→M2,M4→粉末钢。钢结硬质合金、钴基硬质合金的高温耐磨性是很高的,但其热疲劳性(即冷热抗疲劳裂纹)很差,不能在急冷急热状态下使用。模具钢对于形状复杂容易产生热处理变形的各种模具,为了减少淬火变形,往往能采用冷却能力较弱的淬火介质。湖北模具钢材品牌
模具钢的选用及热处理:塑料模具的制作成本中,加工和抛光占到了70%~80%,因此在选用模具材料时,应在保证模具使用性能要求的同时,尽可能地提高其加工工艺性能。其选用方法可按以下方式进行:(1)根据塑料制品的种类和质量要求选用。(2)根据塑料件的生产批量选用。在其它影响因素确定时,生产批量越小,对模具的耐磨性和使用寿命要求越低。因此,可选用性能指标低的材料。小批量时,可以选用调质型合结钢或碳结钢。中等批量(30~100万件)时,可以选用P20,5NiSCa,SM2等,大批量时,5NiSCa,PMS等。(3)根据塑料件的尺寸大小及精度要求选用。对大型高精度的注射模,当塑料件生产批量大时,采用预硬化钢,以防止热处理变形。(4)根据塑料件的复杂程度选用。应充分考虑模具的加工工艺性,尽量选用易切削,热处理变形小,耐磨性好的材料。湖北模具钢材品牌金属学会工具钢会列出了:冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢、塑胶模具钢等四大类。
模具钢加热时间应包括升温和保温两个阶段。加热是将模具加热到指定温度,保温是使模具内外温度均匀,完成预期的组织转化。一般热处理、加热和保温难以区分从模具放入炉中直到取出炉外,在炉中的总停留时间称为模具的加热时间。在淬火和加热过程中,如果淬火和加热时间过长,模具表面容易氧化和脱碳,从而降低性能。如果加热时间太短,显微组织转变不能完全进行,也不能获得预期的淬火效果。一般来说,在模具内部结构完全改变的情况下,淬火加热时间应尽可能缩短,以节约能源,降低成本。
模具钢的强度性能:(1)硬度硬度是模具钢的主要技术指标,模具在高应力的作用下欲保持其形状尺寸不变,必须具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般硬度保持在HRC60左右,热作模具钢根据其工作条件,一般要求保持在HRC40~55范围。对于同一钢种而言,在一定的硬度值范围内,硬度与变形抗力成正比;但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间,其塑性变形抗力可能有明显的差别。(2)红硬性在高温状态下工作的热作模具,要求保持其组织和性能的稳定,从而保持足够高的硬度,这种性能称为红硬性。碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内保持这种性能,铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内保持这种性能。钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。一般情况下,注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢。
模具钢热处理技术的分类:钢的退火。把钢加热到一定温度,保温一段时间,然后逐渐冷却,这叫退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或发生某些相变的温度,然后保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的是消除排列的弊端,改善排列使成分均匀化,晶粒细化,提高钢的力学性能,降低残余应力;一起可以降低硬度,提高塑性和抗力,提高切削功能。所以退火不只是为了消除和改善前道工序的弊端和内应力,也是为了后续工序做准备,所以退火归于半成品热处理,也称预热处理。模具钢的发展方向:模具日趋大型化。一方面,模具成型林间日趋大型化。嘉兴h13模具钢价格
模具钢在热加工方面,对钢锭进行反复的镦拔和多向轧制,增大变形量,可降低钢中的碳化物偏析的级别。湖北模具钢材品牌
模具钢回火温度和保温时间的选择,回火温度可以设定在具有强冷却淬火介质(例如盐水、碱性水等)的模具的上限。);回火温度应作为分级淬火模具的下限。淬火时,如果模具出油温度高于Ms点,回火温度应作为下限;包装炭保护的淬火模具表面经常渗碳,使模具具有更大的回火稳定性。回火温度应适当提高。井式电炉的回火温度应低于箱式电炉,浴槽炉的回火温度也应取下限。一般规定保温时间应足够,比较短时间不应少于1小时。保温不充分通常会导致不良后果,有时需要两次或更多次回火。特别是快速回火、余热回火(自回火)和局部回火,应注意回火的充分性,不宜简单地减少时间和降低质量。高速钢或高合金模具钢具有二次硬化效果,必须反复回火2 ~ 4次。湖北模具钢材品牌