模具钢材基本知识

发布时间:2023-04-15 19:46:19

模具钢材基本知识模具钢材基本知识钢是铁、碳和少量其它元素的合金。不锈钢或者10.5%或以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。应该记住不锈钢并不是说这种地钢材不生锈或不会被腐蚀,而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多。除了铬金属之外,其它金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能,从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢.因应用目的和场所的不同,仔细挑选性能最为合适的不锈钢所制造的刀具,对于你特定工作的效率和成功至关重要.刀具中不同金属元素带来的优点。简单地说:钢就是铁和碳的合金.其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材,他们包含以下成分:(Carbon—存在于所有的钢材,是最重要的硬化元素.有助于增加钢材的强度,我们通常希望刀具级别的钢材拥有05%以上的碳,也成为高碳钢。铬(Chromium-增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性,拥有13%以上的认为是不锈钢.尽管这么叫,如果保养不当,所有钢材都会生锈的。(Manganese-重要的元素,有助于生成纹理结构,增加坚固性,和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧,出现在大多数的刀剪用钢材中,除了A2L-6CPM420V钼(Molybdenum-碳化作用剂,防止钢材变脆,在高温时保持钢材的强度,出现在很多钢材中,空气硬化钢(例如A-2,ATS34)总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。镍(Nickle—保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6AUS6AUS8中。硅(Silicon-有助于增强强度。和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。
模具钢材基本知识(Tungsten)—增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。(Vanadium—增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒,其中M-2,VascowearCPMT440V420VA含有大量的钒。而BG42ATS34最大的不同就是前者含有钒。钢材大体种类:1.低碳钢又称软钢,含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易於接受各种加工如锻造,焊接和切削,常用於制造链条,铆钉,螺栓,轴等.2.中碳钢含碳量从0.30%至0.60%,用以制造重压锻件,车轴,钢轨等.3高碳钢-常称工具钢,含碳量从0.60%至170,可以淬硬和回火。锤,撬棍等由含碳量0.75%钢制造;切削工具如钻头,丝攻,铰刀等由含碳量090%1.00%的钢制造.4.合金钢钢中加入其它金属如铬,镍,钨,钒等,使具有若干新的特性。由於各种合金元素的掺入,合金钢可具有防,防腐蚀,耐热,耐磨,防震和抗疲乏等不同特性.5.高速钢-含有各种成份和份量,如钨,,钒,钴和钼等。高速钢制成的切削工具,可用高的速度求切削硬材料,并能承担强力的切削。高速钢切削工具在高的速度中仍能使刃口保持锋利,其他钢材则可能变钝。模具钢材的特性1、模具钢分类
模具钢材基本知识按化学成分分为:1)碳素钢:S50CS55C2)合金钢:ⅰ低合金钢(≤5%;ⅱ中合金钢(5%~10%);ⅲ高合金钢(>10%.按使用情况分为:塑胶模具钢、冷作模具钢、热作模具钢●一般塑胶模具钢以预硬态(即预调质=淬火+高温回火)供货,热作及冷作钢以退火态供货。2、塑胶模具钢的选用◆作为塑料模具的使用情况,有种种的不同条件,模具用钢大致应满足如下的要求:(1)机械加工性能优良:塑料模具型腔的几何形状非常复杂,往往有深孔、深沟槽、窄缝等加工部位.钢材必须具有易切削的性能。2)抛光性能优良:无论何种塑料模具,其型腔的允许表面粗糙度极小,几乎都要求能做到镜面光泽。而要达到镜面光泽,主要的一点是钢材必须具有不低于38HRC的硬度,最好为40~46HRC,而达到55HRC为最.要达到镜面光泽,首先钢材中的夹杂物要尽量少,而且不能有气泡存在,并且纤维组织均匀。在大量生产中的模具,为了减少磨损,除了型腔的表面硬度以外,表面粗糙度也是重要条件。
模具钢材基本知识(3)有良好的表面腐蚀加工性:有很多模具要求成形的塑件表面为各种其他物质的花纹。如皮革纹、绸纹、布纹、精细图案等。这就要求钢材的质地细而均匀,否则表面腐蚀的效果不佳。4)既要耐磨损,而且又有韧性:塑料模具是长期承受热交变负荷的,而且又是长期经受摩擦的。如果仅考虑耐摩擦的一面而不考虑其受热交变负荷的一面,若使用冷冲模具用的高碳高合金钢制造时,必然出现韧性不足而引起开裂。5淬火性能好,变形小:塑料模具特别是热固性塑料模具的型腔部分大都必须进行热处理。这就要求钢材具有较好的淬透性和很小的变形.一般热塑性塑料成形用模具,采用调质、预硬化等处理即可。而热固性塑料成形用模具则必须淬硬.6电火花加工性好:塑料模的凹型腔时常采用放电加工,放电加工后表面的硬化层要浅,以便于抛光。抛光在塑料模的型腔加工中是最耗时间的。时间长则增加成本。目前对自动抛光的技术尚未达到实用阶段,仍然以手工抛光为主。硬化层厚则抛光工时增大。(7)有耐腐蚀性:有些塑料,例如聚氯乙烯在成形时能产生盐酸气体,对型腔有腐蚀性。所以对于用于有腐蚀气体的塑料模,必须考虑钢材的耐腐蚀性.8)焊接性好:在型腔加工中,有时难免要补焊。因此模具钢必须有很好地焊接性能.◆在选择塑胶模具钢材时,要依以下条件而逐次考虑之,最后作出决定。
模具钢材基本知识1)塑件的生产批量:模具是高效率的生产工具。每一付模具的使用寿命,直接关系到制件的成本.设计模具时,除了按产量考虑每模的型腔数之外,就要考虑其使用寿命。批量小,则对钢材的要求可以低些;而批量大时,必须选择优质钢材,以保证使用寿命而尽量避免重复制作模具。(2)塑件的尺寸精度:塑件的尺寸精度,很大程度上取决于模具的制造精度,它又决定制件的合格率。对于要求高精度(SJ/T106289534级精度)以及超高精度(SJ/T506289512级精度)的塑件,应选用优质模具钢。3)制件的复杂程度:制件越复杂,型腔的加工就越困难,因而必须选用切削性能好的钢材。制件复杂程度高,则尺寸量大,加工部位多.因而加工的应力变形必须考虑。4)制件的体积大小:制件越大,型腔的切削量也越大。用大吃刀量切削时,切削应力也大。因此对于大制件的模具最好选用易切削钢.制件小时,型腔体积小,所用的刀具(主要是铣刀)强度低,切削量很小。选择钢材时应选用质地均匀,合金碳化物分布细而匀称的钢材。小模具多先作预硬化处理然后加工,要考虑加工的可能性。(5)制件的外观要求:塑件如为外观装饰件,则表面的质量好坏能很大程度上影响产品的销售。凡对塑件外观有高要求的塑件,最好选用真空熔炼或电渣熔炼钢,以达到最好的型腔抛光效果。◆钢材的抛光性生产透明塑料制品,尤其是光学仪器,对于成型模具的抛光性(即镜面加工性要求很高.
模具钢材基本知识影响镜面加工性能的因素有:1)钢材冶金质量:不得采用易削钢。采用VADVARESR等工艺,可提高钢的纯净度,从而提高抛光性能。(2组织不均匀度:即显微偏析的影响。措施是必须掌握好出钢后的浇注技术和钢锭的结晶质量;充分锻造,以保证致密度;均热化处理或ESR.3)硬度:高硬度有利于镜面抛光.热处理后的表面渗碳或脱碳导致表面质量恶化,影响抛光性能。4)抛光技术:要避免抛光过程中表面接触应力过高.否则较软的基体会被冲蚀,使碳化物游离出来,随后在钢材表面留下缺陷。3、钢材的硬度●常规表示有布氏(HB、洛氏(HRC、维氏(HV、里氏(HL)硬度等,其中以HBHRC较为常用。HB应用范围较广,供货状态常用,CuAl也可用.HRC适用于表征高硬度材料,如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同,布氏硬度计之测头为钢球,而洛氏硬度计之测头为金刚石。●在一定条件下,HBHRC可以互换。其换算公式可大概记为:1HRC≈1/10HB。

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