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西安冷作模具钢的四种情况?
编辑:西安三冶优源钢铁有限责任公司   时间:2019-01-04

  西安冷作模具钢包括制造冲裁用的模具(落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀)、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等。

  冷作模具钢在工作时.由于被加工材料的变形抗力比较大,模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。因此,冷作模具的正常报废原因一般是磨损.也有因断裂、崩力和变形超差而提前失效的。

  冷作模具钢与刃具钢相比.有许多共同点。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性,以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具形状及加工工艺复杂.而且摩擦面积大,磨损可能性大,所以修磨起来困难。因此要求具有更高的耐磨性。模具工作时承受冲压力大,又由于形状复杂易于产生应力集中,所以要求具有较高的韧性;模具尺寸大、形状复杂.所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。总之,冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些.而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(因为是冷态成形),所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种,例如发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。

  通常按冷作模具的使用条件,可以将钢种选择分为以下四种情况:

  (1)尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。例如小冲头,剪落钢板的剪刀等可选用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制造。这类钢的优点是;可加工性好、价格便宜、来源容易。但其缺点是:淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。因此,只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷作模等。

  (2)尺寸大、形状复杂、轻负荷的冷作模具。常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具钢。这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr的冷作模具用钢.可代替或部分代替含Cr的钢。

  9Mn2V钢的碳化物不均匀性和淬火开裂倾向性比CrWMn钢小、脱碳倾向性比9SiCr钢小,而淬透性比碳素工具钢大.其价格只比后者高约30%,因此是一个值得推广使用的钢种。但9Mn2V钢也存在一些缺点如冲击韧性不高,在生产使用中发现有碎裂现象.另外回火稳定性较差,回火温度一般不超过180℃在200℃回火时抗弯强度及韧性开始出现低值。

  9Mn2V钢可在硝盐、热油等冷却能力较为缓和的淬火介质中淬火。对于一些变形要求严格而硬度要求又不很高的模具,可采用奥氏体等温淬火。

  (3)尺寸大、形状复杂重负荷的冷作模具。须采用中合金或高合金钢.如Cr12Mo、Crl2MoV、 Cr6WV、Cr4W2MoV等,另外也有选用高速钢的。

  近年来用高速钢做西安冷作模具钢的倾向已日趋增大、但应指出,此时已不再是利用高速钢所特有的红硬性长处.而用它的高淬透性和高耐磨性。为此.在热处理工艺上也应有所区别。

  选用高速钢做冷模具时应采用低温淬火,以提高韧性。例如W18Cr4V钢做刃具时常用的淬火温度为1280-1290℃。而做冷作模具时,则应采用1190℃的低温淬火。又如W6Mo5Cr4V2钢.采用低温淬火后可使寿命大大提高、特别是显著减少了折损率。

  〔4)受冲击负荷且刀间单薄的冷作模具。如上所述.前三类冷作模具用钢的使用性能要求均以高耐磨性为主,为此均采用高碳过共析钢乃至莱氏体钢。而对有的冷作模具加切边楼、冲裁模等,其对口单薄,使用时又受冲击负荷作用则应以要求高的冲击韧性为主。为了解决这一矛盾.可采取以下措施.①降低合碳量.采用亚共析钢,以避免由于一次及二次碳化物而引起钢的韧性下降;②加入Si、Cr等合金元素.以提高钢的回火稳定性和回火温度(240一270℃回火)这样有利于充分消除淬火应力使性能提高而又不致降低硬度;②加入W等形成难熔碳化物的元素以细化晶粒、提高韧性。常用的高韧性冷作模具用钢有6SiCr、4CrW2Si、5CrW2Si等。

  冷作模具的性能要求

  根据冷作模具的工作条件及失效形式,冷作模具钢应具有如下基本性能:

  1.、高硬度和高耐磨性,工作时保持锋利的刃口

  2、较高的强度和韧性及~定的热硬性,工作时刃部不易崩裂或塌陷。

  3、较好的淬透性,保证淬火态有较高的硬度和一定的淬透深度。

  4、 较好的加工工艺性和成形性,较好的淬火安全性,热处理变形小,在复杂断面上不易淬裂。

  影响西安冷作模具钢的使用寿命是一个综合的因素;原材料选择的合理性、原材料内部的冶金质量、设计和制造工艺的合理性、使用条件和操作工人的技术水平等。但其中模具材料的选用和相应的热处理工艺是重要因素。


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