热处理是提升模具钢性能的关键环节,通过不同的热处理工艺,可以改变模具钢的组织结构,从而获得所需的性能。淬火是模具钢热处理的重要步骤,其目的是使模具钢获得马氏体组织,提高钢的硬度和强度。在淬火过程中,加热温度和保温时间的控制至关重要。对于大多数模具钢来说,淬火加热温度一般在 800 - 1100℃之间,具体温度取决于钢的化学成分。例如,冷作模具钢 Cr12MoV 的淬火加热温度通常在 950 - 1050℃,在此温度范围内,能够使钢中的合金元素充分溶解到奥氏体中,淬火后获得高硬度的马氏体组织。然而,如果加热温度过高,会导致晶粒粗大,降低钢的韧性;加热温度过低,则合金元素溶解不充分,影响淬火效果。回火是淬火后必不可少的后续处理工艺,其主要作用是消除淬火应力,调整钢的硬度和韧性,使模具钢获得良好的综合力学性能。快速成型模具钢适合快速制造模具,缩短开发周期。广东40CR模具钢量大从优
锻造是改善模具钢内部组织、提升性能的关键环节,尤其对高碳高合金钢(如 Cr12 钢),合理的锻造工艺可破碎网状碳化物,避免使用时出现早期开裂。以 Cr12MoV 钢为例,采用 “高温扩散 + 多向镦拔” 锻造工艺:加热至 1150-1200℃保温 4-6 小时,使碳化物充分溶解;通过反复镦粗(变形量≥30%)和拔长(变形量≥50%),将网状碳化物等级从 3 级降至 1 级以下。锻造后的模具钢横向冲击韧性提升 40%,使用寿命延长 2-3 倍。对于大型模具钢坯(重量≥5 吨),需采用水压机进行径向锻造,确保锻透性,避免心部出现疏松或偏析,这类锻件在汽车覆盖件模具中可承受百万次以上的冲压循环而不失效。深圳高速模具钢采购模具钢的热传导性好,利于模具散热,保持工作稳定性。
模具钢的可加工性直接影响模具制造成本与生产效率。其可加工性涵盖热加工性能与冷加工性能。热加工方面,良好的热塑性使钢材在热加工温度范围内易于变形,便于锻造、轧制等热成型操作,合适的加工温度范围能避免过热、过烧等缺陷。冷加工性能包括切削、磨削、抛光等加工难易程度。例如,一些预硬型塑料模具钢通过优化成分与热处理,在预硬状态下具有良好切削性能,可减少后续加工工序与成本。同时,钢材的组织结构、硬度等对冷加工性能有影响,均匀细小的组织有利于提高加工精度与表面质量。
塑料模具钢对表面光洁度要求极高,尤其是透明塑件模具需达到镜面效果(Ra≤0.02μm),这对钢材的纯净度和组织均匀性提出严苛要求。S136 钢是典型的镜面塑料模具钢,其冶炼过程采用电渣重熔(ESR)技术,使非金属夹杂物含量控制在 0.002% 以下,且硫化物形态呈球形,避免抛光时产生划痕。经固溶处理(1050℃水淬)+ 时效处理(480℃)后,硬度达 HRC45-48,抛光性能优于普通 Cr13 钢,可通过金刚石抛光膏实现 A 级镜面。在 PET 瓶胚模具中,S136 钢经镜面抛光后,瓶胚表面光泽度提升 30%,且因具备优良的耐腐蚀性,可减少模具清洗次数,使生产效率提高 20%。模具钢的晶粒细小均匀,有利于提高综合性能。
模具钢中添加多种合金元素,各自发挥重要作用。碳是关键元素,能显著提高钢的硬度与强度,但含量过高会降低韧性。铬可增强钢的淬透性、耐磨性与耐蚀性,在冷作模具钢中形成碳化物提升耐磨性,在热作模具钢中有助于形成致密氧化膜提高热疲劳性能。钼能细化晶粒、提高回火稳定性,增强钢的强度与韧性,改善热作模具钢的抗热疲劳能力。钒可形成稳定碳化物,细化晶粒,提高钢的耐磨性与强度,对冷作和热作模具钢的性能提升都有积极作用。这些合金元素相互配合,共同塑造模具钢适应不同工况的优良性能。纳米强化模具钢利用纳米级强化相提升性能。江门SKH-51模具钢源头厂家
锻造模具钢锻造性能良好,可锻造出复杂形状模具。广东40CR模具钢量大从优
钒(V)在模具钢中主要以碳化物的形式存在,能够细化晶粒,提高钢的强度、硬度和耐磨性。同时,钒形成的碳化物具有极高的硬度和稳定性,能够有效提高模具钢的抗磨损能力,特别是在高速切削和高温高压等恶劣条件下。镍(Ni)能够提高钢的韧性和淬透性,改善钢的低温性能。在一些需要高韧性的模具钢中,如部分塑料模具钢,会添加适量的镍元素。此外,硅(Si)能够提高钢的强度和硬度,增强钢的抗氧化能力;锰(Mn)可提高钢的淬透性,改善钢的热加工性能,但锰含量过高会导致钢的过热敏感性增加。这些合金元素相互配合,通过合理的配比和热处理工艺,赋予模具钢各种优异的性能,以满足不同模具的使用要求。广东40CR模具钢量大从优