激光表面強化技術引發的模具材料替代技術為降低模具制造成本開辟新途徑。1、冷作模具的材料替代技術冷作模具要求材料具有強度、韌性、耐磨、抗疲勞和咬合抗力性能。冷作模具采用中高碳碳素鋼、低合金鋼或鑄鐵經激光相變強化后代替用傳統工藝的高等級材料,存在的技術應用空間。雖然冷作模具采用的高合金鋼具有合金碳化物的獨特耐磨效果,但是激光相變強化因其彌散強化、畸變強化、加工過程和熱處理過程無氧化無脫碳和具有等強工作層,可以彌補高合金鋼具有的合金碳化物的耐磨效果。因而激光強化的工藝靈活優勢在材料替代技術領域可得到更應用。塑料模具的工作溫度在350℃以下時具有冷作模具相同的材料替代技術空間。2、熱作模具的材料替代技術熱作模具材料除了要求具有強度、韌性、耐磨、抗疲勞和咬合抗力性能外,對紅硬性和抗回火性能有特殊要求。因而用低材質激光相變強化代替不了高合金鋼所具有的抗高溫性能。模具再制造技術和激光熔覆可使碳素鋼、低合金鋼或鑄鐵具有抗高溫性能。塑料模具的工作溫度在400℃以上時可用熱作模具相同的材料替代技術。3、鑄鐵模具鑄鐵模具的強化潛力取決于基體組織是否是珠光體。如果基體組織有太多的鐵素體,將降低材料的淬硬性。熱作模具用材的選擇,在力學性能方面要兼顧熱強性 (熱耐磨性)和抗裂紋性能。湖州進口模具材料加工
常用的P20模具鋼模具工作部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質合金、鋼結硬質合金等等。1.碳素工具鋼:在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優點為加工性能好,價格便宜。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大,承載能力較低。2.低合金工具鋼:低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比,減少了淬火變形和開裂傾向,提高了鋼的淬透性,耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV、6CrNiSiMnMoV等。3.高碳高鉻工具鋼:常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1,它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性,熱處理變形很小,為高耐磨微變形模具鋼,承載能力次于高速鋼。但碳化物偏析嚴重,必須進行反復鐓拔(軸向鐓、徑向拔)改鍛,以降低碳化物的不均勻性,提高使用性能。4.高碳中鉻工具鋼:用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等,它們的含鉻量較低,共晶碳化物少,碳化物分布均勻,熱處理變形小,具有良好的淬透性和尺寸穩定性。與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比,性能有所改善。嘉善五金行業進口模具材料耐熱性怎么樣制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,常用的模具材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、工具鋼等。
精密模具材料的發展趨勢1、材料多樣化:隨著不同行業對精度、性能要求的提高,模具材料也在不斷探索和創新。未來的模具材料將會更多地推廣使用多元材料,包括有機高分子材料、無機復合材料等,這將大幅提高模具材料的機械性能和特殊性能。2、度、耐腐蝕材料:在航空、航天、能源、鋼鐵等高精度行業,對模具材料的高性能要求越來越高,如耐高溫、耐腐蝕、度、高硬度等。因此,未來模具材料的推廣增長迅速將會趨向于向度、耐腐蝕的方向發展。3、微納米級材料:微納米級硅材料具有優良的機械、物理、化學和光學性能,因其在航天、電子器件、等領域更為常用。它們的加工難度較大,材料自身性質不穩定,未來需要應用制造工藝來發展這一方向。精密模具材料的應用前景,航空航天和能源領域:在飛行器制造、航空發動機制造、火箭航天、石油開采和天然氣開采等領域,精密模具材料具有很大的市場前景。未來將會推廣使用一些高性能材料,如耐高溫材料、度材料、高導熱材料、降低能耗材料等。汽車制造領域:模具應用于汽車外形設計,車載產品和玻璃制造等過程。精密模具材料的發展趨勢越來越多地關注車身輕量化、度、耐用性和生產效率等方面。
模具材料的性能、選用和發展:加工材料的材質:不同的材料變形后抗力、工作溫度都有很大的不同模具的工作條件也不同,故所選材料也就不同。模具的設計因素(1)大型、復雜模具:可應用組合或鑲嵌結構在刃部、型面部分或某些經受強烈磨損、沖擊或高溫的部位,應采用貴重的高性能材料;其他的模體部位,性能要求不太高可采用較低級材料(2)低級材料強化處理:應用低級材料制造的模具,可用表面強化的方法在型面或局部進行離子滲入、堆焊、氣相沉積或其他涂覆處理以獲得高性能的表層。模具的制造工藝因素:制造模具應根據所采用的熱加工、冷加工方法和工藝的不同選擇適當的與其相適應的材料滿足工藝性能要求。另外還應兼顧到工廠現有的設備和技術水平。選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合力學性能較好的模具鋼,同時具有一定的硬性和耐熱、抗疲勞強度。
沖壓模具工作時要承受沖擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負荷,甚至在較高的溫度下工作(如冷擠壓),工作條件復雜,易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象。因此,對模具工作零件材料的要求比普通零件高。由于各類沖壓模具的工作條件不同,所以對模具工作零件材料的要求也有所差異。1.沖裁模材料的要求對于薄板沖裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而對厚板沖裁模除了要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外,為防止模具斷裂或崩刃,還應具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強度和韌性。2.拉深模材料的要求要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性(抗咬合性)、高的耐磨性和硬度、一定的強韌性以及較好的切削加工性能,而且熱處理時變形要小。3.冷擠壓模材料的要求要求模具工作零件有高的強度和硬度、高耐磨性,為避免沖擊折斷,還要求有一定的韌性。由于擠壓時會產生較大的升溫。 模具材料主要是滿足特定要求的鋼材。也有 一些其它類型的材料。 鋼:炭鋼,合金鋼。海鹽進口模具材料性能
對于那些容易引起開裂、 帶尖角的形狀復雜的模具,宜選用韌性較好的熱作模具鋼。湖州進口模具材料加工
還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。1、可鍛性具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網狀碳化物傾向低。2、退火工藝性球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動范圍小,球化率高。3、切削加工性切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。4、氧化、脫碳敏感性高溫加熱時抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對加熱介質不敏感,產生麻點傾向小。5、淬硬性淬火后具有均勻而高的表面硬度。6、淬透性淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質就能淬硬。7、淬火變形開裂傾向常規淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規淬火開裂敏感性低,對淬火溫度及工件形狀不敏感。8、可磨削性砂輪相對損耗小,無燒傷極限磨削用量大,對砂輪質量及冷卻條件不敏感,不易發生磨傷及磨削裂紋。(三)滿足經濟性要求在給模具選材是,必須考慮經濟性這一原則,盡可能地降造成本。因此,在滿足使用性能的前提下,首先選用價格較低的,能用碳鋼就不用合金鋼。湖州進口模具材料加工