模具材料及其热处理.docx

模具材料及其热处理模具的用途很广，各种模具的工作条件差异很大，所以制造模具和材料范围很广，从 一般的碳素结构钢、碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢、弹蓄钢、高速工具钢、不锈耐 热钢,直到适应特殊模具需要的硬质合金、钢结硬质合金、局温合金、难熔合金、马氏体时 效钢、粉末高速钢、粉末高合金模具钢以及铜合金、铝合金、锌合金、增强塑料等。本章讨 论的重点是应用最广的模具材料合金工具钢中的合金模具钢。国内外对模具材料一般是根据其用途分为三大类，即冷作模具材料、热作模具材料 和塑料成形用模具材料。一、冷作模具材料冷作模具材料主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成形的模具。如：冷冲裁 模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模具、冷锹模具、螺纹压制模具和粉末 压制模具等。冷作模具一直是应用广泛的一类模具，其产值占模具总产值的1/3左右，采用的材 料也很广泛，从各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢、硬质合金、钢结硬质合金、粉 末高速工具钢和粉末高合金模具钢，直到结构钢、锌合金、熠强塑料等。其中常用的冷作 模具材料的化学成分见表2 - 1 - 1和表2 - 1 - 2。一、模具材料的基本性能进行模具材料选择时,必须苜先考虑模具的某些基本性能必须能适应所制造的模具的 需要,在一般情况下，其中三种性能是主要的,即钢的耐磨性、韧性、硬度和红硬性。这三种 性能可以比拟全面地反映模具材料的综合性能，应可以在一定程度上决定其应用范围。当然对于一种模具的要求来说，可能其中的一种或两种是主要的，而另外的一种或 两种是次要的。1 .模具材料的耐磨性 模具工作时，外表往往要与工件产生屡次强烈的摩擦，模具 必须在此情况下仍能保持其尺寸精度和外表粗糙度，不致于早期失效。要求模具材料既 能承受机械磨损，而且在承受重载和高速摩擦时，模具被摩擦外表能够形成蒲而致密附 着的氧化模,保持润滑作用，防止模具和被加工工件的外表之间产生粘附、焊接招致工件 外表擦伤，又能减少模具外表进一步氧化造成的损伤。为了改善模具材料的耐磨性，就 要采取合理的生产工艺和处理工艺，使模具材料既具有高硬度又使材料中的碳化物等硬 化相的组成、形貌和分布合理，当然模具工作过程中的润滑情况和模具材料的外表处理, 也对改善模具的耐磨性能有良好的影响。2 .模具材料的韧性对于受强烈冲击载荷的模具，如冷作模具的冲头，锤用热锻模 具、冷锹模具、热徽锻模具等，模具材料的韧性是十分重要的考虑因素，对于在高温下工 作的模具,还必须考虑其在工作温度下的高温韧性。对于多向受冲击载荷的模具，还必 须考虑其等向性。模具材料的化学成分、晶粒度、碳化物、夹杂物的组成数量、形貌、尺寸和分布情况: 金相组织、微观偏析等，都会对材料的韧性带来影响。钢的纯洁度、锻轧变形的方向会对 横向性能产生很大的影响。模具材料的韧性往往和耐磨性、硬度是互相矛盾的。因之根 据模具的具体工作情况,选择合理的模具材料，并采用合理的精炼、热加工和热处理、表 面处理工艺使模具材料得到耐磨性和韧性等综合性能的最正确配合,以适应模具的需要, 足模具材料的重要开展的途径。3 .硬度和红硬性 硬度是模具材料的主要技术性能指标，模具在工作时必须具有高 的硬度和强度，才能保持其原来的形状和尺寸，一般冷作模具钢,要求其淬回火硬度为 60HRC左右，而热作模具钢为4550HRC左右，并且要求热作模具材料在其工作温度下仍保持一定的硬度。右键另存完整版PDF文档:模具材料及其热处理pdf