热作模具钢是适宜于制作对金属进行热变形加工的模具用的合金工具钢,如热锻模、热挤压模、压铸模、热镦模等。
由于热作模具长时间处于高温高压条件下工作,因此,要求模具材料具有高的强度、硬度及热稳定性,特别是应有高热强性、热疲劳性、韧性和*性。
热作模具在工作时承受着很大的冲击力,模腔和高温金属接触,反复地加热和冷却,其使用条件*其恶劣。
为了满足热作模具的使用要求,热作模具钢应具备下列基本特性:
(1)较高的高温强度和良好的韧性。
热作模具,尤其是热锻模,工作时承受很大的冲击力,而且冲击频率很高,如果模具没有高的强度和良好的韧性,就容易开裂。
(2)良好的*性能,
由于热作模具丁作时除受到毛坯变形时产生摩擦磨损之外,还受到高温氧化腐蚀和氧化铁屑的研磨,所以需要热作模具钢有较高的硬度和*黏附性。
(3)高的热稳定性。
热稳定性是指钢材在高温下可长时间保持其常温力学性能的能力。热作模具工作时,接触的是炽热的金属,甚至是液态金属,所以模具表面温度很高,一般为400~700℃。这就要求热作模具钢在高温下不发生热化,具有高的热稳定性,否则模具就会发生塑性变形,造成堆塌而失效。
(4)优良的耐热疲劳性,
热作模具的工作特点是反复受热受冷,模具一时受热膨胀,一时又冷却收缩,形成很大的热应力,而且这种热应力是方向相反,交替产生的。在反复热应力作用下,模具表面会形成网状裂纹(龟裂),这种现象称为热疲劳,模具因热疲劳而过早地断裂,是热作模具失效的主要原因之一。所以热作模具钢必须要有良好的热疲劳性。
(5)高淬透性。
热作模具一般尺寸比较大,热锻模尤其是这样,为了使整个模具截面的力学性能均匀,这就要求热作模具钢有高的淬透性能。
(6)良好的导热性。
为了使模具不致积热过多,导致力学性能下降,要尽可能降低模面温度,减小模具内部的温差,这就要求热作模具钢要有良好的导热件能。
(7)良好的成形加工工艺性能,以满足加工成形的需要。
冷作模具钢的工艺性能,直接关系到模具的制造周期及制造成本。对冷作模具钢的工艺性能要求,主要有锻造工艺性、切削工艺性、热处理工艺性等。
1)锻造工艺性
锻造不仅减少了模具材料的机械加工余量,节约钢材,而且改善模具材料的内部缺陷,如碳化物偏析、减少*杂质、改善钢的*状态等。
为了获得良好的锻造质量,对可锻性的要求是热锻变形*力低、塑性好、锻造温度范围宽,锻裂、冷裂及析出网状碳化物倾向小。
2)切削工艺性
磨损小以及加工后模具表面光洁。冷作模具钢主要属于过共析钢和莱氏体钢,大多数切削加工都较困难,为了获得良好的切削加工性,需要正确进行热处理,对于表面质量要求较高的模具可选用含S、Ca等元素的易切削模具钢。
3)热处理工艺性
热处理工艺性主要包括:淬透性、淬硬性、耐回火性、过热敏*、氧化脱碳倾向、淬火变形和开裂倾向等。
P20钢材,是引进美国的 P20中碳 Cr-Mo系塑料模具钢。适用于制作塑料模和压铸低熔点金属的模具材料。此钢具有良好的可切削性及镜面研磨性能。
使用:P20钢材已预先硬化处理至285-330HB(30-36HRC),可直接用于制模加工,并具有尺寸稳定性好的特点,预硬钢材才可满足一般用途需求,模具寿命可达50W模次
用途:●热塑性塑胶注塑模具,挤压模具。大型模具● 热塑性塑料吹塑模具。● 重载模具主要部件。● 冷结构制件。● 常用于制造电视机壳,洗衣机,冰箱内壳,水桶等。●汽车保险杠模具