激光表面强化技术引发的模具材料替代技术为降低模具制造成本开辟新途径。1、冷作模具的材料替代技术冷作模具要求材料具有强度、韧性、耐磨、抗疲劳和咬合抗力性能。冷作模具采用中高碳碳素钢、低合金钢或铸铁经激光相变强化后代替用传统工艺的高等级材料,存在的技术应用空间。虽然冷作模具采用的高合金钢具有合金碳化物的独特耐磨效果,但是激光相变强化因其弥散强化、畸变强化、加工过程和热处理过程无氧化无脱碳和具有等强工作层,可以弥补高合金钢具有的合金碳化物的耐磨效果。因而激光强化的工艺灵活优势在材料替代技术领域可得到更应用。塑料模具的工作温度在350℃以下时具有冷作模具相同的材料替代技术空间。2、热作模具的材料替代技术热作模具材料除了要求具有强度、韧性、耐磨、抗疲劳和咬合抗力性能外,对红硬性和抗回火性能有特殊要求。因而用低材质激光相变强化代替不了高合金钢所具有的抗高温性能。模具再制造技术和激光熔覆可使碳素钢、低合金钢或铸铁具有抗高温性能。塑料模具的工作温度在400℃以上时可用热作模具相同的材料替代技术。3、铸铁模具铸铁模具的强化潜力取决于基体组织是否是珠光体。如果基体组织有太多的铁素体,将降低材料的淬硬性。热作模具用材的选择,在力学性能方面要兼顾热强性 (热耐磨性)和抗裂纹性能。湖州进口模具材料加工
常用的P20模具钢模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。1.碳素工具钢:在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。2.低合金工具钢:低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV、6CrNiSiMnMoV等。3.高碳高铬工具钢:常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1,它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦拔(轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。4.高碳中铬工具钢:用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等,它们的含铬量较低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比,性能有所改善。嘉善五金行业进口模具材料耐热性怎么样制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、工具钢等。
精密模具材料的发展趋势1、材料多样化:随着不同行业对精度、性能要求的提高,模具材料也在不断探索和创新。未来的模具材料将会更多地推广使用多元材料,包括有机高分子材料、无机复合材料等,这将大幅提高模具材料的机械性能和特殊性能。2、度、耐腐蚀材料:在航空、航天、能源、钢铁等高精度行业,对模具材料的高性能要求越来越高,如耐高温、耐腐蚀、度、高硬度等。因此,未来模具材料的推广增长迅速将会趋向于向度、耐腐蚀的方向发展。3、微纳米级材料:微纳米级硅材料具有优良的机械、物理、化学和光学性能,因其在航天、电子器件、等领域更为常用。它们的加工难度较大,材料自身性质不稳定,未来需要应用制造工艺来发展这一方向。精密模具材料的应用前景,航空航天和能源领域:在飞行器制造、航空发动机制造、火箭航天、石油开采和天然气开采等领域,精密模具材料具有很大的市场前景。未来将会推广使用一些高性能材料,如耐高温材料、度材料、高导热材料、降低能耗材料等。汽车制造领域:模具应用于汽车外形设计,车载产品和玻璃制造等过程。精密模具材料的发展趋势越来越多地关注车身轻量化、度、耐用性和生产效率等方面。
模具材料的性能、选用和发展:加工材料的材质:不同的材料变形后抗力、工作温度都有很大的不同模具的工作条件也不同,故所选材料也就不同。模具的设计因素(1)大型、复杂模具:可应用组合或镶嵌结构在刃部、型面部分或某些经受强烈磨损、冲击或高温的部位,应采用贵重的高性能材料;其他的模体部位,性能要求不太高可采用较低级材料(2)低级材料强化处理:应用低级材料制造的模具,可用表面强化的方法在型面或局部进行离子渗入、堆焊、气相沉积或其他涂覆处理以获得高性能的表层。模具的制造工艺因素:制造模具应根据所采用的热加工、冷加工方法和工艺的不同选择适当的与其相适应的材料满足工艺性能要求。另外还应兼顾到工厂现有的设备和技术水平。选取有足够硬度、强度、韧性、耐磨性等综合力学性能较好的模具钢,同时具有一定的硬性和耐热、抗疲劳强度。
冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷,甚至在较高的温度下工作(如冷挤压),工作条件复杂,易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此,对模具工作零件材料的要求比普通零件高。由于各类冲压模具的工作条件不同,所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。1.冲裁模材料的要求对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度,而对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外,为防止模具断裂或崩刃,还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。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、一定的强韧性以及较好的切削加工性能,而且热处理时变形要小。3.冷挤压模材料的要求要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性,为避免冲击折断,还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温。 模具材料主要是满足特定要求的钢材。也有 一些其它类型的材料。 钢:炭钢,合金钢。海盐进口模具材料性能
对于那些容易引起开裂、 带尖角的形状复杂的模具,宜选用韧性较好的热作模具钢。湖州进口模具材料加工
还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。1、可锻性具有较低的热锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。2、退火工艺性球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。3、切削加工性切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低。4、氧化、脱碳敏感性高温加热时抗氧化怀能好,脱碳速度慢,对加热介质不敏感,产生麻点倾向小。5、淬硬性淬火后具有均匀而高的表面硬度。6、淬透性淬火后能获得较深的淬硬层,采用缓和的淬火介质就能淬硬。7、淬火变形开裂倾向常规淬火体积变化小,形状翘曲、畸变轻微,异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低,对淬火温度及工件形状不敏感。8、可磨削性砂轮相对损耗小,无烧伤极限磨削用量大,对砂轮质量及冷却条件不敏感,不易发生磨伤及磨削裂纹。(三)满足经济性要求在给模具选材是,必须考虑经济性这一原则,尽可能地降造成本。因此,在满足使用性能的前提下,首先选用价格较低的,能用碳钢就不用合金钢。湖州进口模具材料加工