高温模具材料（耐高温模具）

今天给各位分享高温模具材料的知识,其中也会对耐高温模具进行解释,现在开始吧！

铜材、铝合金、钢材.哪种材料更会适做高温模具？

铜材、铝合金、钢材比较钢材料更会适做高温模具,

因为铜材、铝合金高温性能不佳。

什么样的高温合金可以做模具

你所谓的高温有多高？一般应用于热锻模的钢材有：3Cr2W8V、

5Cr4W5Mo2V（RM-2）钢,ωc为5%,合金元素总的质量分数为12%,碳化物较多,以Fe3W3C为主,比3Cr2W8V钢具有更高的热强性、耐磨性及热稳定性。在硬度为40HRC时热稳定性可达700℃,但是它的碳化物分布不均匀,韧性较差。可用作精锻模、热挤压模等。

4Cr3Mo2NiVNbB（HD）钢是专门为适用于热挤压黑色金属和铜合金模具（工作温度达700℃左右）的新型 。

用硬质合金作模具材料,硬度和耐磨性比较理想,但韧性差,加工困难。而钢结硬质合金却可取长补短。钢结硬质合金是一种新型的模具材料,是以一种或几种碳化物(碳化钛、碳化钨)为硬质相,以合金钢(如高速钢、铬钼钢)粉末为粘结剂,经配料、混料、压制、烧结而成的粉末冶金材料。其性能介于钢与硬质合金之间。它既有高的强度、韧性又可进行各种机械加工及热加工,并具有硬质合金的高硬度(经淬火、回火后可达(68～73)HRC、高耐磨性,因此,极适于制造各种模具。但由于硬质合金和钢结硬质合金价格贵,且又韧性差,因此宜用镶嵌件形式在模具中出现,以提高模具的使用寿命、节约材料、降低成本。

常用的钢结硬质合金牌号有GT35、TLW50、TLMW50、GW50和DT等。

红冲模具应该用什么耐高温的材料好点？

制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、 钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳 高铬或中 铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、 钢结硬质合金 等等。

1.碳素工具钢 在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。

2.低合金工具钢 低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。

3.高碳高铬工具钢 常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2）,它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重 ,必须进行反复镦拔 （轴向镦、径向拔）改锻,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。

4.高碳中铬工具钢 用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它们的含铬量较低, 共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比,性能有所改善。

5.高速钢 高速钢具有模具钢中最高的硬度、耐磨性和抗压强度,承载能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V（代号8-4-1）和含钨量较少的W6Mo5 Cr4V2（代号6-5-4-2,美国牌号为M2）以及为提高韧性开发的 降碳降钒 高速钢 6W6Mo5 Cr4V（代号6W6或称低碳M2）。高速钢也需要改 锻 ,以改善其碳化物分布 。

6.基体钢 在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素,适当增减含碳量,以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢,为高强 韧性冷作模具钢 ,材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6Cr4W3Mo2VNb（代号65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代号LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代号012AL）等。

7.硬质合金和钢结硬质合金 硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢,但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类 ,对冲击性小而耐磨性要求高的模具,可选用含钴量较低 的硬质合金。对冲击性大的模具,可选用 含钴量较高 的硬质合金。

钢结硬质合金 是以铁粉加入少量的合金元素粉末（如铬、 钼 、钨、钒等）做粘合剂,以碳化钛或碳化钨为硬质相,用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金 的基体是钢,克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点,可以切削、焊接、锻造和热处理。 钢结硬质合金含有大量的碳化物,虽然硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其它钢种,经淬火、回火后硬度可达 68 ~ 73HRC。

冲压模具材料的选用及热处理要求

选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料；还应考虑被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。

常用冲压模具钢材耐磨性 的劣优依次 为碳素工具钢 — 合金工具钢 — 基体钢 — 高碳高铬钢 — 高速钢 — 钢结 硬质合金 — 硬质合金。

此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。

1.传统模具用钢 长期以来,国内薄板冲裁模用钢为 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。

其中 T10A 为碳素工具钢,有一定强度和韧性。但耐磨性不高,淬火容易变形及开裂,淬透性差,只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具

。

T10A 碳素工具钢的热处理工艺为： 760~810 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 59~62HRC 。

CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金钢种,淬火操作简便,淬透性优于碳素工具钢,变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低,应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。 CrWMn 钢的热处理工艺为：淬火温度 820~840 ℃ 油冷 ,回火温度 200 ℃,硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 钢的热处理工艺为：淬火温度 780~820 ℃ 油冷 ,回火温度 150~200 ℃,空冷,硬度 60~62HRC 。注意 回火温度在 200~300 ℃范围有回火脆性和显著体积膨胀,应予避开。

Cr12 和 Cr12MoV 为高碳高铬钢,耐磨性较高,淬火时变形很小,淬透性好,可用于大批量生产的模具,如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性,易产生碳化物偏析,冲裁时容易出现崩 刃 或断裂。其中, Cr12 含碳量较高,碳化物分布不均比 Cr12MoV 严重,脆性更大一些。

Cr12 型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求,当模具要求比较小的变形和一定韧性时,可采用低温淬火、回火（ Cr12 为 950~980 ℃淬火, 150~200 ℃回火； Cr12MoV 为 1020~1050 ℃淬火, 180~200 ℃回火 ）。若要提高模具的使用温度,改善其淬透性和红硬性,可采用高温淬火、回火 （ Cr12 为 1000~1100 ℃淬火, 480~500 ℃回火； Cr12MoV 为 1110~1140 ℃淬火, 500~520 ℃回火 ）。高铬钢在 275~375 ℃区域有回火脆性,应予避免。

2.常用模具新钢种

为了弥补传统模具钢种性能的不足,国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢：

（ 1 ） Cr12Mo1V1 （代号 D2 ）钢 为仿美国 ASTM 标准中的 D2 钢引进 的钢种,属 Cr12 型钢。由于 D2 钢中 Mo 、 V 含量增加,细化了晶粒,改善了碳化物的分布状况,因此 D2 钢的强韧性（冲击韧度、抗弯强度、挠度）比 Cr12MoV 钢有所提高,耐磨性和抗回火稳定性也比 Cr12MoV 更高。可用深冷处理,提高硬度并改善尺寸稳定性。用 D2 钢制作的冲裁模具寿命要高于 Cr12MoV 钢模具。 D2 钢的锻造性能和热塑成形性比 Cr12MoV 钢略差,机械加工性能和热处理工艺与 Cr12 型钢相似。

热锻模具用什么材料

HMAX系列 HMAX-DHMAX-D是一种高耐热中韧性模具钢,提高了断裂韧性和抗热疲劳性能。工作温度在700℃以上,是一种空冷淬硬的 ,具有高温韧性和热稳定性高,耐冷热疲劳性能和热磨损性能好的优点。HMAX-D适用于制造加热温度高、使用条件苛刻的热作模具,如黑色金属和有色金属的热挤压模具和热精锻模具。钢的使用寿命明显比3Cr2W8V钢长。HRC48~50

HMAX-RHMAX-R是一种新型 ,具有较高的耐热性和中等的韧性。其使用寿命比3Cr2W8V钢高2-6倍。适用于制造温度高、与工件接触时间长、易引起热变形、塌陷或热磨损失效的模具。良好的热强度、红硬性和耐磨性。2.良好的抗热震性和耐冷热疲劳性。3.切削性能好,淬火温度范围宽,淬透性好。HMA-R钢轴承内圈成型冲头)、轴承内圈倒槽冲头)、轴承内圈成型模具、轴承外圈成型模具、钢球热镦模具、汽车气门热锻模具、汽车弹簧芯轴、汽车起动电机驱动齿轮高速锻造模具、螺母热锻模具、柱塞热压冲头、紫铜热挤压模具、自行车曲柄滚锻模具、缝纫机梭头等HRC50~55

HMAX-3HMAX-3钢具有中等耐热性和高韧性,具有优异的强韧性、高热强度、耐磨性、回火稳定性、耐冷热疲劳性和良好的冷热加工性能,工作温度在700℃以上。该钢通用性强,适用于制造高温、高速、高负荷、急冷急热条件下工作的模具。其性能优于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V钢,模具寿命是3Cr2W8V钢的2-3倍。HMAX-3钢适用于热锻模、连杆辊锻模、轴承套圈毛坯热挤压模、高强度钢精锻模、中小型机锻模、高温辊锻模、铝合金压铸模等。,效果不错。HRC48~50

HMAX-4HMAX-4是为铜合金压铸、热锻、热挤压、热剪切、热轧模具开发的新型 。也是中碳超高强度、空冷硬化的耐高温模具钢,具有良好的热强度、红硬性和耐磨性。HMAX-4模具钢具有良好的综合性能,适用于制造加热温度高、使用条件苛刻的铜合金压铸、热锻、热挤压、热剪切和热轧模具。汽车变速箱同步器铜锥环、铜弯头、1/2铜闸阀阀体、1铜闸阀阀体外壳压铸模具、铜管热挤压模具、轴承套圈热挤压模具、液态模锻活塞模具等。是3CR2W8V的3-6倍。HRC52~55

HMA-5两用基体钢具有纯净的基体、均匀的退火组织、优异的各向韧性和延展性、良好的耐磨性、良好的热处理尺寸稳定性、优异的淬透性、良好的抗回火和软化性能、良好的高温强度、良好的抗热疲劳性能、优异的抛光性能、高硬度、高耐磨性和高韧性。

HMAX-5钢具有优异的冲击韧性、高耐磨性和高使用硬度。适用于各种热加工(热挤压、压铸、复杂型腔热锻)模具,主要用于韧性和硬度都很高的热加工工况。也可用作冷加工模具材料(如重冲压、冷锻),还可用于高镜面、高耐磨、高韧性的复杂型腔塑料模具。也适用于热模断面、热冲压模具、冷作模具和工作条件恶劣的工程用钢,如高速热锻模具(精密齿轮、曲轴、连杆、阀芯模具、高负荷冲压模具、滚丝模具等。);也适用于耐磨要求高的增强塑料和压缩模具；对高温耐磨性要求高的热挤压模具等。

HRC56~58

HMAX-6HMAX-6是一种基体模具钢,具有很高的耐热性和韧性,冷热两用。硫含量极低(5ppm),基体纯净,组织均匀,没有大的共晶碳化物,调质后具有优异的冲击性能,以及高高温强度和高韧性。

HMAX-6适用于耐磨性极其苛刻的热锻工艺(如冲头)和耐高温模具(如阀门)。也适用于热锻、热冲压、热轧、镦粗、轴向闭模轧制、热弯工作条件下的模具或工具。

HRC58~60

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