根據(jù)回火溫度的不同,可分為低溫回火(150 - 250℃)、中溫回火(350 - 500℃)和高溫回火(500 - 650℃)。低溫回火主要用于冷作模具鋼,能夠在保持高硬度的同時,適當(dāng)降低淬火應(yīng)力,提高韌性。中溫回火常用于熱作模具鋼,可使鋼獲得較好的彈性和韌性,同時保持一定的硬度。高溫回火則能使模具鋼的組織更加均勻,消除內(nèi)應(yīng)力,提高綜合力學(xué)性能,適用于一些對強(qiáng)度和韌性要求較高的模具。例如,熱作模具鋼 H13 在淬火后,通常采用 550 - 650℃的高溫回火,回火次數(shù)一般為 2 - 3 次,通過這樣的回火處理,H13 鋼能夠獲得良好的熱疲勞性能、強(qiáng)度和韌性的平衡。退火也是模具鋼常用的熱處理工藝之一,包括完全退火、球化退火和去應(yīng)力退火等。完全退火主要用于改善模具鋼的切削加工性能,通過將鋼加熱到臨界溫度以上,保溫后緩慢冷卻,使鋼的組織均勻化,降低硬度。球化退火則適用于過共析鋼,如部分冷作模具鋼,其目的是使鋼中的碳化物球化,改善鋼的韌性和切削加工性能,同時為后續(xù)的淬火處理做好組織準(zhǔn)備。去應(yīng)力退火主要用于消除模具在加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,穩(wěn)定模具尺寸,防止變形和開裂。滾壓模具鋼耐磨性好,保證滾壓模具的工作精度?;葜?5#模具鋼批發(fā)
熱作模具鋼需在高溫(500-800℃)下承受金屬熔體的沖刷和反復(fù)加熱冷卻,因此必須具備優(yōu)異的熱強(qiáng)性、熱疲勞抗力和抗氧化性。H13 鋼是應(yīng)用的熱作模具鋼,其化學(xué)成分設(shè)計(jì)中,鉻(Cr)含量保持在 5% 左右以提高抗氧化性,鉬(Mo)和釩(V)總量控制在 2%-3%,形成彌散分布的碳化物,提升高溫強(qiáng)度。經(jīng) 1050℃淬火 + 580℃回火后,其室溫硬度達(dá) HRC48-52,800℃時高溫硬度仍保持在 HV300 以上,足以抵抗鋁合金壓鑄時的高溫磨損。在實(shí)際應(yīng)用中,H13 模具經(jīng)氮化處理后,表面硬度可達(dá) HV800-1000,熱疲勞裂紋萌生壽命延長 2 倍,特別適合汽車發(fā)動機(jī)缸體壓鑄模具。深圳45#模具鋼廠家批發(fā)氮化模具鋼表面形成氮化層,提高耐磨性和耐蝕性。
熱作模具在工作過程中,面臨著極為嚴(yán)苛的工作環(huán)境。一方面,模具要承受高溫狀態(tài)下金屬的高壓作用,例如在熱鍛模中,模具需承受高達(dá)數(shù)百兆帕的壓力,這要求熱作模具鋼具備足夠高的高溫強(qiáng)度,以防止模具在高壓下發(fā)生塑性變形。另一方面,熱作模具頻繁經(jīng)歷加熱和冷卻的循環(huán)過程,產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱應(yīng)力,容易引發(fā)熱疲勞裂紋,因此良好的熱疲勞穩(wěn)定性是熱作模具鋼的關(guān)鍵性能之一。熱作模具鋼還需具備一定的耐磨性,因?yàn)樵诟邷叵?,模具與被加工金屬之間的摩擦加劇,磨損問題更為突出。以壓鑄模為例,模具不僅要承受高溫液態(tài)金屬的高速沖刷,還需承受周期性的熱沖擊,這對模具鋼的綜合性能提出了極高要求。
冷作模具鋼主要服務(wù)于冷加工工藝,像沖壓、剪切、冷鐓等作業(yè)。其特性是高硬度,通常淬火后硬度可達(dá) HRC60 以上,以保障模具在冷作過程中能有效抵抗磨損與變形。高耐磨性也是關(guān)鍵,通過合理的合金元素配比,如添加鉻、鉬、釩等形成特殊碳化物,增強(qiáng)模具表面耐磨性。具備足夠韌性同樣重要,防止在承受沖擊載荷時發(fā)生脆性斷裂。冷作模具鋼大多為高碳合金鋼,碳含量一般在 0.8% - 2.3%,典型鋼種如 Cr12MoV,常用于制造精密冷沖模、拉絲模等對耐磨性和尺寸精度要求極高的模具。電渣重熔模具鋼純凈度大幅提升,質(zhì)量更可靠。
塑料模具鋼因塑料制品的多樣性而有著的需求,不同類型的塑料制品對模具鋼的性能要求差異。P20 鋼是常用的預(yù)硬型塑料模具鋼,它在出廠時已具備 28-32HRC 的硬度,可直接用于加工模具型腔,省去了后續(xù)的熱處理環(huán)節(jié),減少了模具變形的風(fēng)險。其加工性能良好,切削抗力為 45 鋼的 80%,能夠通過銑削、磨削等工藝制造出高精度的塑料模具,尺寸公差可控制在 ±0.005mm 以內(nèi)。在生產(chǎn)小型塑料玩具、電子產(chǎn)品外殼等塑料制品時,P20 鋼能夠滿足模具的尺寸精度和表面粗糙度要求(Ra0.8μm 以下),并且具有較好的拋光性能,經(jīng)過鏡面拋光后可達(dá)到 Ra0.02μm,使塑料制品表面光潔度高,提升了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。某電子廠商使用 P20 鋼制造手機(jī)外殼模具,單套模具可生產(chǎn) 50 萬件以上的合格產(chǎn)品,遠(yuǎn)高于普通碳素工具鋼模具的 10 萬件壽命。低淬透性模具鋼適用于對淬透性要求不高的小型模具。無錫DC53模具鋼工廠直銷
模具鋼的淬透性好,可使模具獲得均勻一致的力學(xué)性能?;葜?5#模具鋼批發(fā)
熱作模具鋼選材時,首先要依據(jù)模具的工作溫度與熱負(fù)荷大小。壓鑄模工作溫度高、熱負(fù)荷大,需選用熱疲勞性能與高溫強(qiáng)度優(yōu)異的鋼種,如 H13 鋼;熱鍛模在較高溫度下承受沖擊載荷,除熱疲勞性能外,還需良好的韌性,可選用鉻鎢鋼等。模具的服役壽命要求也很關(guān)鍵,長期使用的模具需選用質(zhì)量高、性能穩(wěn)定的鋼材。同時,要考慮模具的加工工藝性,包括鍛造、切削加工、熱處理等性能,確保模具制造過程順利進(jìn)行。此外,還需結(jié)合成本效益分析,在滿足性能要求前提下,選擇性價比高的熱作模具鋼?;葜?5#模具鋼批發(fā)