在模具鋼的眾多性能中,硬度與耐磨性緊密相關(guān),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(dāng)?shù)臒崽幚砗?,硬度可達(dá) 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(shí)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(qiáng)化的作用,在模具表面形成堅硬的骨架結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高模具的耐磨性能。低淬透性模具鋼適用于對淬透性要求不高的小型模具。蘇州五金模具鋼批發(fā)
高合金冷作模具鋼的典型是 Cr12MoV 鋼,它是一種含碳 2.0%、鉻 12%、鉬 0.3%、釩 0.3% 的高碳高鉻鋼,具有高硬度、高耐磨性和高抗壓強(qiáng)度,是制造重載冷作模具的理想材料。Cr12MoV 鋼經(jīng) 1020-1050℃淬火和 500-550℃多次回火后,硬度可達(dá) HRC58-62,抗壓強(qiáng)度可達(dá) 2500MPa 以上,其組織中含有大量的 Cr7C3 型碳化物,這些碳化物均勻分布在馬氏體基體上,賦予了鋼材優(yōu)異的耐磨性。在五金沖壓、汽車零部件制造等行業(yè),Cr12MoV 鋼被大量用于制造大型沖壓模具、冷鐓模具、冷擠壓模具等。例如在制造汽車底盤厚板沖壓模具時,模具需要承受高達(dá) 1000MPa 的壓力和劇烈的摩擦,Cr12MoV 鋼模具能夠在這種重載條件下保持良好的尺寸精度,使用壽命可達(dá) 10 萬次以上,而普通冷作模具鋼在相同條件下壽命為 3 萬次左右,提高了模具的使用壽命和生產(chǎn)效率。廣州GCR15模具鋼按需定制陶瓷模具鋼硬度足夠,能承受陶瓷成型壓力。
模具鋼中添加多種合金元素,各自發(fā)揮重要作用。碳是關(guān)鍵元素,能顯著提高鋼的硬度與強(qiáng)度,但含量過高會降低韌性。鉻可增強(qiáng)鋼的淬透性、耐磨性與耐蝕性,在冷作模具鋼中形成碳化物提升耐磨性,在熱作模具鋼中有助于形成致密氧化膜提高熱疲勞性能。鉬能細(xì)化晶粒、提高回火穩(wěn)定性,增強(qiáng)鋼的強(qiáng)度與韌性,改善熱作模具鋼的抗熱疲勞能力。釩可形成穩(wěn)定碳化物,細(xì)化晶粒,提高鋼的耐磨性與強(qiáng)度,對冷作和熱作模具鋼的性能提升都有積極作用。這些合金元素相互配合,共同塑造模具鋼適應(yīng)不同工況的優(yōu)良性能。
熱擠壓模具對模具鋼的性能要求也很高。在熱擠壓過程中,模具需要承受高溫、高壓以及金屬流動產(chǎn)生的摩擦力。H13 鋼因其良好的熱強(qiáng)性、抗熱疲勞性能和耐磨性,成為熱擠壓模具的常用材料。例如在鋁合金熱擠壓生產(chǎn)中,H13 鋼制造的模具能夠在高溫環(huán)境下,穩(wěn)定地將鋁合金坯料擠壓成各種形狀的型材,保證型材的尺寸精度和表面質(zhì)量。同時,H13 鋼的良好加工性能,也使得模具的制造過程更加方便和高效。壓鑄模具是熱作模具的一種特殊類型,對模具鋼的性能要求更為嚴(yán)格。壓鑄過程中,模具需要承受高溫、高速金屬液的沖擊和侵蝕,同時還要具備良好的脫模性能。3Cr2W8V 鋼是常用的壓鑄模具鋼,它具有較高的熱強(qiáng)性、抗熱疲勞性能和耐磨性。在壓鑄鋁合金、鋅合金等有色金屬時,3Cr2W8V 鋼制造的壓鑄模具能夠穩(wěn)定地工作,生產(chǎn)出高質(zhì)量的壓鑄件。為了進(jìn)一步提高壓鑄模具的使用壽命,還可以對 3Cr2W8V 鋼進(jìn)行表面處理,如氮化、鍍硬鉻等??箾_擊模具鋼韌性高,能有效抵御沖擊載荷。
塑料模具鋼的種類繁多,除了常見的預(yù)硬型塑料模具鋼,還有時效硬化型塑料模具鋼,這類鋼材通過時效處理可以獲得超高的強(qiáng)度和良好的韌性,特別適合制造大型、精密、復(fù)雜的塑料模具。18Ni 馬氏體時效鋼就是一種典型的時效硬化型塑料模具鋼,它的化學(xué)成分中鎳含量高達(dá) 18%,同時含有鈷、鉬等合金元素,不含碳元素,通過馬氏體轉(zhuǎn)變和時效析出金屬間化合物(如 Ni3Mo、Ni3Co 等)來強(qiáng)化鋼材。經(jīng)過固溶處理(820℃保溫后空冷)和時效處理(480℃保溫 3-4 小時)后,18Ni 馬氏體時效鋼的抗拉強(qiáng)度可達(dá) 1800-2000MPa,硬度可達(dá) HRC50-55,同時具有優(yōu)異的韌性和加工性能。這種鋼材特別適合制造大型、精密、復(fù)雜的塑料模具,如汽車保險杠注塑模具、航空航天領(lǐng)域的塑料零部件模具等。使用 18Ni 馬氏體時效鋼制造的模具,能夠承受注塑過程中的高壓(可達(dá) 150MPa)和溫度變化,模具的尺寸精度可控制在 ±0.01mm/m 以內(nèi),使用壽命可達(dá) 100 萬次以上,滿足高精度塑料制品的生產(chǎn)要求。氮化模具鋼表面形成氮化層,提高耐磨性和耐蝕性。廣州CR12MOV模具鋼多少錢
模具鋼硬度高,耐磨性能出色,能有效延長模具使用壽命。蘇州五金模具鋼批發(fā)
塑料模具鋼的應(yīng)用極為,由于塑料的種類繁多,包括熱塑性塑料和熱固性塑料,且塑料制品的形狀、尺寸精度以及外觀要求各不相同,這就導(dǎo)致對塑料模具鋼的性能需求呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。對于制造高精度、高表面質(zhì)量塑料模具,如光學(xué)鏡片模具、手機(jī)外殼模具等,模具鋼需要具備優(yōu)良的鏡面拋光性能,能夠達(dá)到極低的表面粗糙度,以確保塑料制品表面光滑、無瑕疵。像 S136 這類不銹鋼材質(zhì)的塑料模具鋼,經(jīng)過精細(xì)的拋光處理后,表面粗糙度 Ra 值可低至 0.01μm 以下,非常適合制造光學(xué)模具。良好的尺寸穩(wěn)定性也是塑料模具鋼的重要特性之一,在塑料制品的成型過程中,模具需在一定溫度和壓力下保持穩(wěn)定的尺寸,否則會影響產(chǎn)品的尺寸精度。時效硬化型塑料模具鋼,如 NAK80,通過時效處理,能夠在保證較強(qiáng)度的同時,實(shí)現(xiàn)極小的尺寸變化,滿足高精度塑料模具的要求。對于一些含有腐蝕性添加劑的塑料,或者在潮濕環(huán)境下使用的塑料模具,耐腐蝕性成為關(guān)鍵性能。蘇州五金模具鋼批發(fā)