熱作模具鋼需在高溫(500-800℃)下承受金屬熔體的沖刷和反復加熱冷卻,因此必須具備優(yōu)異的熱強性、熱疲勞抗力和抗氧化性。H13 鋼是應用的熱作模具鋼,其化學成分設計中,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,提升高溫強度。經(jīng) 1050℃淬火 + 580℃回火后,其室溫硬度達 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。在實際應用中,H13 模具經(jīng)氮化處理后,表面硬度可達 HV800-1000,熱疲勞裂紋萌生壽命延長 2 倍,特別適合汽車發(fā)動機缸體壓鑄模具。模具鋼的抗熱裂性能強,可防止熱裂紋擴展。蘇州SKD11模具鋼廠家現(xiàn)貨
針對 PVC、POM 等腐蝕性塑料的成型需求,耐腐蝕塑料模具鋼(如 2316)應運而生。其成分中鉻含量達 16-18%,并添加鉬(0.8-1.2%),形成鈍化膜,耐蝕性優(yōu)于普通 Cr13 鋼,可承受 PVC 分解產(chǎn)生的氯化氫氣體腐蝕。經(jīng)鏡面拋光后,2316 鋼在 PVC 管件模具中使用壽命達 50 萬模次,是普通 P20 鋼的 3 倍,且模具表面無銹蝕斑點,確保塑件外觀質(zhì)量。在醫(yī)用塑料模具(如注射器模具)中,2316 鋼經(jīng)電解拋光后,表面粗糙度 Ra≤0.02μm,符合 GMP 潔凈標準,且耐蒸汽消毒性能優(yōu)異,可承受 134℃高壓蒸汽反復消毒而不生銹。廣州鎢鋼模具鋼報價預硬型模具鋼無需再熱處理,縮短模具制造周期。
耐熱性是熱作模具鋼必備的性能。在高溫環(huán)境下,模具鋼需要保持其硬度、強度和尺寸穩(wěn)定性,防止因溫度過高而發(fā)生軟化、變形等現(xiàn)象。例如在壓鑄模具中,模具需要承受高溫金屬液的反復沖刷和填充,使用具有良好耐熱性的模具鋼,如 3Cr2W8V 鋼,能夠在高溫壓鑄過程中,保持模具的精度和表面質(zhì)量,保證壓鑄件的尺寸精度和外觀質(zhì)量。冷作模具鋼中的低合金冷作模具鋼,如 9SiCr 鋼,具有一定的淬透性和較高的回火穩(wěn)定性。它常用于制造一些形狀復雜、要求變形小的冷作模具,如小型沖裁模、冷鐓模等。9SiCr 鋼在經(jīng)過適當?shù)臒崽幚砗?,能夠獲得良好的綜合性能,其硬度可達到 HRC60 - 62,同時具有較好的韌性,能夠滿足這類模具在工作過程中的性能要求。
抗沖擊性對于一些承受沖擊載荷的模具鋼來說至關重要,它決定了模具在沖擊條件下的抗開裂能力。像制造鍛造模具、剪切模具、冷鐓模具等,模具在工作時會受到瞬間的沖擊力,沖擊力可達數(shù)千牛甚至數(shù)萬牛,如果模具鋼的抗沖擊性不足,容易導致模具開裂或崩塊,造成生產(chǎn)中斷和經(jīng)濟損失。5CrNiMo 鋼是常用的抗沖擊熱作模具鋼,它通過合理的合金元素配比(含碳 0.5%、鉻 1%、鎳 1.5%、鉬 0.5%),經(jīng)熱處理后能夠獲得良好的韌性和強度匹配,其沖擊韌性 αk 可達 30-50J/cm2,抗拉強度可達 1200MPa 以上。在實際鍛造生產(chǎn)中,5CrNiMo 鋼制造的鍛造模具能夠承受高溫坯料的劇烈沖擊,例如在鍛造直徑 500mm 的齒輪坯時,每次鍛造的沖擊力可達 5000kN,5CrNiMo 鋼模具在經(jīng)過 2 萬次鍛造后仍無裂紋,而抗沖擊性較差的模具鋼在相同條件下可能數(shù)千次就出現(xiàn)裂紋。易切削模具鋼降低了加工成本,提高加工表面質(zhì)量。
熱作模具在工作過程中,面臨著極為嚴苛的工作環(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)生強烈的熱應力,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鍵性能之一。熱作模具鋼還需具備一定的耐磨性,因為在高溫下,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。低碳模具鋼韌性較好,可用于對韌性要求高的模具。佛山40CR模具鋼源頭廠家
注塑模具鋼尺寸穩(wěn)定性好,確保注塑件精度和質(zhì)量。蘇州SKD11模具鋼廠家現(xiàn)貨
在模具鋼的眾多性能中,硬度與耐磨性緊密相關,且二者對于模具的使用壽命和工作性能起著決定性作用。一般來說,模具鋼的硬度越高,其耐磨性就越好。這是因為在模具工作過程中,較高的硬度能夠有效抵抗工件對模具表面的摩擦和磨損,減少模具表面的材料損耗。例如,在冷作模具鋼中,像 Cr12MoV 鋼經(jīng)過適當?shù)臒崽幚砗螅捕瓤蛇_ HRC60 - 62,其在冷沖裁、冷擠壓等工藝中表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性,能夠長時間保持模具的尺寸精度,生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。然而,單純追求高硬度并不一定能實現(xiàn)比較好的耐磨性,鋼中碳化物的形態(tài)、分布和數(shù)量同樣對耐磨性有著重要影響。合理分布的碳化物能夠起到彌散強化的作用,在模具表面形成堅硬的骨架結構,進一步提高模具的耐磨性能。蘇州SKD11模具鋼廠家現(xiàn)貨