H13 鋼作為應用為的熱作模具鋼之一,含有 Cr、Mo、V 等合金元素,這些元素能夠顯著提高鋼的高溫強度、熱疲勞性能和耐磨性。在 500 - 650℃的工作溫度范圍內,H13 鋼能夠保持良好的力學性能,有效抵抗熱疲勞裂紋的萌生和擴展,其熱疲勞裂紋萌生壽命可達數千次熱循環(huán),為壓鑄模等熱作模具的穩(wěn)定運行提供了可靠保障。同時,熱作模具鋼的導熱性也不容忽視,良好的導熱性有助于快速將模具表面的熱量傳遞出去,降低熱應力,減少熱疲勞裂紋的產生。例如,添加適量的 Cu 元素可以提高熱作模具鋼的導熱系數,改善其散熱性能。模具鋼的熱膨脹系數小,保證模具尺寸穩(wěn)定。無錫H13模具鋼按需定制
高速鋼也是模具鋼中的重要一員,雖然其主要應用于切削刀具,但在一些特殊的模具制造中也有不可替代的作用。高速鋼具有極高的硬度(經熱處理后可達 HRC63-66)、耐磨性和熱硬性(在 600℃時仍能保持較高的硬度),這使得它在高速沖裁模具中表現出色。例如在制造電子接插件的高速沖裁模具時,沖裁速度可達每分鐘 1000 次以上,普通冷作模具鋼在這種高頻沖擊下容易出現刃口磨損、崩裂等問題,而高速鋼(如 W6Mo5Cr4V2)制造的模具,由于其基體中含有大量高硬度的碳化物(如 VC、WC),能夠在高速沖壓過程中保持刃口的鋒利度,減少模具的磨損和崩刃現象。與普通冷作模具鋼相比,使用高速鋼制造的沖裁模具,在沖裁速度提高 3-5 倍的情況下,仍能保證模具的使用壽命達到 100 萬次以上,極大地提高了沖裁生產效率,特別適合批量大、精度高的電子元器件生產。無錫CR8模具鋼批發(fā)商貝氏體模具鋼具有良好的強韌性和耐磨性。
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 分解產生的氯化氫氣體腐蝕。經鏡面拋光后,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,確保塑件外觀質量。在醫(yī)用塑料模具(如注射器模具)中,2316 鋼經電解拋光后,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。
模具鋼表面處理技術能提升模具性能與使用壽命。常見表面處理技術有氮化、鍍硬鉻、PVD(物相沉積)、CVD(化學氣相沉積)等。氮化可在模具表面形成硬度高、耐磨性好且耐蝕的氮化層,提高模具表面硬度與疲勞強度,如氣體氮化、離子氮化等工藝。鍍硬鉻能在模具表面形成堅硬、光滑的鉻層,提高耐磨性與抗粘附性,常用于塑料模具與冷作模具。PVD 與 CVD 可在模具表面沉積一層高性能薄膜,如 TiN、TiAlN 等,顯著提高模具的硬度、耐磨性與抗氧化性,尤其適用于高速、高精度模具,大幅提升模具在惡劣工況下的工作性能。退火態(tài)模具鋼便于切削加工,為后續(xù)加工做準備。
深冷處理(-80 至 - 196℃)是提升冷作模具鋼尺寸穩(wěn)定性的關鍵工藝,通過將淬火后的殘余奧氏體(含量 10-20%)轉化為馬氏體,減少后續(xù)使用中的尺寸變化。Cr12MoV 鋼經 - 196℃液氮深冷處理后,殘余奧氏體含量可降至 5% 以下,室溫放置 6 個月的尺寸變化量≤0.01mm/m,遠低于未深冷處理的 0.05mm/m。深冷處理還能細化碳化物,使模具鋼硬度提升 1-2HRC,耐磨性提高 20%。在精密量規(guī)模具中,DC53 鋼經深冷 + 時效處理后,尺寸精度可穩(wěn)定在 IT3 級,滿足微米級零件的成型要求。實際應用中,深冷處理使冷沖模具的修模周期延長 3 倍,降低生產成本。易切削模具鋼降低了加工成本,提高加工表面質量。東莞模具鋼量大從優(yōu)
氮化模具鋼表面形成氮化層,提高耐磨性和耐蝕性。無錫H13模具鋼按需定制
在拉伸模具中,冷作模具鋼同樣發(fā)揮著重要作用。拉伸模具用于將金屬板材拉伸成各種形狀的零件,如易拉罐、汽車輪轂等。模具在工作過程中,需要承受較大的拉應力和摩擦力。選用合適的冷作模具鋼,如 Cr12Mo1V1 鋼,能夠保證模具在拉伸過程中不發(fā)生變形和破裂,同時具有良好的耐磨性能,確保拉伸零件的尺寸精度和表面質量。Cr12Mo1V1 鋼經過適當的熱處理后,其硬度和韌性能夠達到良好的匹配,滿足拉伸模具的工作要求。熱作模具鋼在鍛造模具中的應用至關重要。鍛造模具需要承受高溫坯料的壓力和沖擊,同時還要抵抗熱疲勞和磨損。以 5CrNiMo 鋼為例,它具有良好的綜合性能,在鍛造生產中被廣泛應用。在鍛造大型鍛件時,5CrNiMo 鋼制造的鍛造模具能夠穩(wěn)定地工作,承受高溫坯料的反復沖擊,保證鍛件的質量。同時,通過合理的熱處理和表面處理工藝,可以進一步提高 5CrNiMo 鋼鍛造模具的使用壽命。無錫H13模具鋼按需定制