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今天给各位分享什么模具钢耐高温最好?的知识,其中也会对什么模具钢耐高温最好耐用进行解释,现在开始吧!
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。
1.瑞典8407(一胜百)
主要成份%:碳0.39 硅1.0 锰0.4 铬5.2 钼1.40 钒0.9 硫≤0.03 (高级优质钢含S≤0.03,P≤0.035)
热处理: HRC52-54(1020℃,油或气冷)
退火: HB185左右
物理性能:有高的耐磨性, 高韧性,稳定且优良的加工性和抛旋光性,优良的高温强度和抗热疲劳性,优良的淬透性,很小的热处理尺寸变形.
2.日本SKD61(日立))
主要成份%:碳0.35-0.42 硅0.8-1.0 锰0.3-0.5 铬4.8-5.5 钼1.2-1.4 钒0.5-1.1 硫≤0.03 (高级优质钢含S≤0.03,P≤0.035)
热处理: HRC50-53(淬火1025-1075℃,油冷却;回火550-600℃,空气冷却)
退火: HB230左右(800-850℃,炉冷)
物理性能: 具有良好的高温强度、韧性于抗高温疲劳性能,能承受温度骤变,适宜在高温下长期工作,具有优良的切削性能和抛光性能。该钢是一种在国际上广泛应用的空冷硬化 。
3.瑞典S136(极佳镜面钢)(一胜百)
主要成份%:碳0.38 硅0.8 锰0.5 铬13.6 钼1.40 钒0.3 硫≤0.03 (高级优质钢含S≤0.03,P≤0.035)
热处理: HRC53-54(1025℃,油或气冷)
退火: HB215左右
物理性能: 优良的耐腐蚀性,最佳的抛光性,优良的耐磨性,优良的机械加工性,淬火时具有优良的稳定性.
很小的热处理尺寸变形.
4.德国2083
主要成份%:碳0.38-0.42 硅≤1.0 锰≤1.0 铬12.5-13.5 硫≤0.003 (高级优质钢含S≤0.03,P≤0.035)
热处理: HRC50-55(1025℃,油或气冷)
退火: HB225左右
物理性能: 优良的耐腐蚀性,好的抛光性,优良的耐磨性,优良的机械加工性,淬火时具有优良的稳定性.
很小的热处理尺寸变形.
5.德国2344
主要成份%:碳0.38-0.42 硅0.8-1.2锰0.3-0.5 铬4.8-5.5 钼1.2-1.5 钒0.9-1.1硫≤0.005(高级优质钢含S≤0.05,P≤0.05)
热处理: HRC50-55(1030℃,油或气冷)
退火: HB225左右
物理性能: 有良好的耐磨性, 高韧性,稳定且优良的加工性和抛旋光性,优良的高温强度和抗热疲劳性,优良的淬透性,很小的热处理尺寸变形.
6.日本SKD11(日立)
主要成份%:碳1.5 硅0.25锰0.45 铬12.0 钼1.0钒0.35磷硫≤0.03 (高级优质钢含S≤0.03,P≤0.035)
热处理: HRC61~(淬火1050℃,油或气冷→回火200℃,空气冷却;退火800℃,炉冷).
物理性能:极高的耐磨性和韧性.
7.瑞典DF2(不变形耐磨油纲)(一胜百)
主要成份%:碳0.9 硅1.0 锰1.1 铬0.6 钼1.4 钨0.6 钒0.1磷硫≤0.03 (高级优质钢含S≤0.03,P≤0.035)
热处理: HRC60~62(1050℃,油或气冷).退火到HB190
物理性能:极高的耐磨性和韧性.
目前最好的热锻模具材料是哪种,我真不知道一哥是谁,但苏州超博金属8566模具钢也许可以称之业界老二,因为它把热锻模具钢要求的耐高温性、高韧性、高硬度三者综合与平衡得比较好,至今已有近300家企业在用,比如京瓷、比亚迪、吉利等一直在使用,而且很稳定,尤其是304不锈钢高温热锻模具。
热锻模具首先是要求模具钢耐高温性好,在高温下工作,模具可以长时间保持高硬度;其次是要求韧性好,模具不能开裂;最后是硬度高,耐磨性好,模具使用寿命长。而标准牌号的热锻模具钢,如H13、3Cr2W8V、HD等,各自都有无法避免的缺陷,而苏州超博金属8566模具钢,却能比较好的融合了耐高温性、高韧性、高硬度三者,因而近年越来越受到市场的追捧。
常规牌号的优缺点如下:
1)H13模具钢,韧性好,耐磨性适中,耐高温性能一般,工作温度超过550℃时,硬度下降很快,模具寿命短,模具钢售价便宜。
2)3Cr2W8V模具钢,钨含量高,耐高温性能好,耐磨性也强。但韧性差,模具越用越硬,模具直奔开裂而去。
3)HD是一款新型的热锻模具钢,耐高温性好,高硬度,韧性较好,如果充分发挥HD的特性,是一款很好的热锻模具钢。但HD的热处理工艺特殊,品质不容易把控,使用性能,一直无法达到模具钢研发人员和模具钢用户的期望。
常规牌号的模具钢在鱼龙混杂的市场上,往往出现以次充好,且假货盛行。上述的几款模具钢,更无法发挥各自应有的特性。模具钢用户反映使用效果差,也就理所当然了。
嘉兴做热锻模具的曾先生,今年再次订购8566模具钢,正好借机追问曾先生,上次采购的8566模具钢,热锻S45C材料,模具寿命怎么样?曾先生说,上次采购的8566模具钢,由于S45C材料订单完成,因而没有试出结果。后来用剩余的8566,做了一套热锻304不锈钢的模具,已经打了几天。看过模具后,发现模具颜色漂亮,与我之前的模具相比,则完全不一样了。
接着他又说道,虽然没有试出具体的模具寿命数量,但以我干热锻十几年的经验,从模具颜色,就能判断这8566适合干热锻,而且效果还不错。现在又来了几套新模具,决定还是用8566模具钢。你放心下吧,这材料肯定没问题的。
模具钢用于热锻,是个没办法"说谎"的残酷现实。模具质量好不好,几千个产品做下来,就能立竿见影的区分出来。
8566纯净度高,有害杂质含量低,硫含量低至0.0005%。苏州超博金属用自己的专有技术,增加了8566的耐高温元素含量,以提高8566的耐高温性能。高纯净度和高含量耐高温合金,成就抗高温软化的性能好,俗称耐烧,也就是在高温工作时,可以长时间的保持高硬度。
苏州超博金属8566模具钢的高温强度与高速钢SKH-9相当,在高温下工作,可以长时间的保持高硬度,这个特性,很少有同行可以做到,它的使用硬度可达HRC58-60,高硬度保证了高强度和高耐磨性。8566的韧性是高速钢SKH-9的4倍,D2的两倍,正常使用下,模具不太可能开裂。
苏州超博金属8566模具钢具备热锻模具的高硬度、耐高温、高韧性三大特性,标准牌号模具钢只能仰望而无法企及。
8566模具钢耐高温比较好。请看8566模具钢在红冲铜螺帽和热锻方面的应用案例。
红冲铜螺帽8566模具钢可以红冲20多万个产品,
红冲铜螺帽的苏先生回复,8566模具钢的耐磨性比HD翻一倍。
苏州万先生是红冲铜螺帽的。就是把铜棒用高频机,加热到1000多度,热冲红铜。以前用H13,HD,热处理硬度做到HRC52-55,模具冲压一下就塌陷了。用钨钢做模具,又容易崩裂。想找一款,耐热,耐磨又有硬度的模具钢材。
经过和万先生电话沟通后,我建议万先生用8566模具钢。因为8566的耐高温性能好,高温红硬性和高速钢SKH-9一样。在高温环境工作,可以长时间保持高硬度。韧性是SKH-9的4倍,D2的2倍,可以保证冲头料不会崩裂。8566使用硬度HRC58-60,耐磨性足够,可以满足冲头料长期使用。
前段时间,万先生说:现在刚刚用上8566模具钢,使用效果还不错。如果能打几十万就开心啦!
今天再次回访,万先生说:模具已经打了二十多万,模具还在继续使用。我感觉,8566的耐磨性,比HD是好多了。同样硬度是HRC58-60,8566是寿命比HD翻一倍还要多。使用效果超乎我想象,我准备批量导入。
嘉兴做热锻模具的曾先生,今天再次采购8566模具钢。我借机追问曾先生,上次采购的8566模具钢,热锻S45C材料,模具寿命怎么样?
曾先生说:上次采购的8566模具钢,由于我的S45C材料订单完成,也没有试出,8566热锻S45C材料的模具寿命长度。后来我用8566做了一套,热锻304不锈钢的模具,已经打了几天。我看过模具,模具的颜色很漂亮,和我之前的模具,完全不一样。
虽然没有试出,具体的模具寿命数量。我干热锻十几年,从模具颜色,我能判断出,这8566适合干热锻,而且效果还不错。我现在又来了几套新模具,决定还是用8566模具钢。你放心下吧,这材料肯定没问题的。
模具钢用于热锻,是个没办法"说谎"的工作场合。模具质量好不好,几千个数量,就能立竿见影的区分出来。
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