模具鋼在工作性能方面的要求
發布時間：2019-05-09 作者：模具鋼廠家 來源：深圳恒隆勝 閱讀: 4023
模具鋼在工作性能方面的要求
隨著中國的經濟在持續的高速增長，模具在現代制造業中占有日益重要的地們，特別是汽車和電器制造業中70％以上的零件采用模具制造加工。但目前我國高質量的模具大量依賴進口，分析其主要原因不在于我們的優質鋼煉鋼水平，而是沒有認識到整個模具鋼質量的提高是一個系統控制過程。那么模具鋼在工作性能方面又有什么要求了？
模具鋼在工作性能方面的要求
①硬度模具在工作時受力狀態是復雜的，如熱作模具通常在交換的溫度場下承受交變應力作用，因此它應具有良好的抗軟化或塑性變形狀態的能力，在長期工作環境下仍能保持模具的形狀和尺寸精度。硬度是模具鋼的生要性能之一。對冷作模具的硬度一般選擇在58HRC以上，而熱作模具尤其是要求高的抗熱疲勞性能的模具，通常硬度在45HRC左右。對普通使用的塑料模具，一般硬度要求在35HRC左右。
②強度與韌性零件在成形使模具承受著巨大的的沖擊、扭曲等負荷，尤其是現代高速沖壓、高速精密鍛造和液態成形等技術以及一次成形技術的發展，模具承受著更大的負荷，往往由于鋼材的強度和韌度不夠，造成型腔邊緣或局部塌陷、崩刃或斷裂而早期失效，因此模具熱處理后應具有較高的硬度和韌度。
③耐磨性零件成形時材料與模具型腔表面發生相對運動，使型腔表面產生了磨損，從而使得模具的尺寸精度、形狀和表面的粗糙度發生變化而失效。磨損是一種復雜的過程，影響因素很多，除取決于作用于模具的外界條件外，還在很大程度上取決于采用鋼材的化學成分不均勻性、組織狀態、力學性能等。
④疲勞性能模具工作時承受著機械沖擊和熱沖擊的交變應力，熱作模具在工作的過程中，熱交變應力更明顯地導致模具熱裂。受應力和溫度梯度的影響而引起裂紋，往往是在型腔表面形成淺而細的裂紋，它的迅速傳播和擴展導致模具失效。另外，鋼的化學成分及組織的不均勻，鋼中存在的冶金缺陷如非金屬夾雜物，氣孔、顯微裂紋等均可導致鋼的疲勞強度降低，因為在交變應力的作用下，首先在這些薄弱地區產生疲勞裂紋并發展為疲勞破壞。
⑤粘著性工模具零件的表面由于兩金屬原子相互摭用或單相擴散的作用，往往會有一些被加工金屬粘附著，尤其是一些切削、剪切工具和沖壓工具的表面會產生粘附或結疤現象，這會影響刃口的鋒利程度和局部組織、化學成分的改變，使刃口部分崩裂或粘附金屬的脫落劃傷模具，使工件表面粗糙。因此良好的抗粘著性也是很重要的。
⑥拋光和蝕刻性能隨著模具，特別是塑料模具的廣泛使用，低的表面粗糙度值（有時甚至是鏡面的程度）已經十分性必要，低的表面粗糙度值影響到模具的壽命和生產效率及制品的質量。高的表面質量可以減輕腐蝕（特別是局部點狀腐蝕）；減小開裂的危險，拋光鋼材的化學成分、組織結構、硬度及碳化物分布必須均勻。大碳化物尤其是他們偏析并成帶狀時，對表面拋光性極為有害。特別重要的是，鋼中不能含有沒有發生變形的大的氧化物夾雜或偏析，因而必須嚴格控制冶煉和脫氧工藝。真空電弧重熔、電渣重熔效果良好，這種工藝目前已成為高級塑料模具鋼的主要生產方式。即使是簡單的真空脫氣也有助于消除大的氧化物夾雜，這些冶煉工藝不僅能降低氧化物的含量，而且能使氧化物更細小、均勻，同時控制冶煉和脫氧過程，還可以改變夾雜物類型，使之軟化并具有較好的塑韌性而提高拋光性能。
鋼材中任何未閉合的空洞都會影響其拋光性能，因而熱加工中壓合疏松等冶金缺陷并保持組織的致密是十分必要的，這可以通過現代化的成形加工技術來實現。例如反復鐓拔技術、旋轉鍛造技術、高溫等靜壓制等可細化原始鑄態組織，樹枝晶內空隙。電渣重熔、真空電弧重熔精煉工藝，對鋼材均勻性也十分有利。由熱處理或表面硬化而引起的缺陷，應盡量避免導致硬度不均勻的脫碳。這些措施加上合理的成分設計及控制，就能生產出鏡面加工性優異的鋼。
此外，還應根據模具的工作條件和環境的差異，考慮所用模具鋼應具有良好的熱導性、
抗腐蝕性、抗氧化性和導磁性等。
