模具钢的定义与范畴:模具钢作为一类特殊钢种,在工业生产中占据着举足轻重的地位。它主要用于制造各类模具,涵盖了冷冲模、热锻模、压铸模以及塑料模等。从应用行业来看,机械制造、电子电器、汽车、航空航天等众多领域都离不开模具钢。在机械制造中,模具钢制成的模具用于零件的成型加工;电子电器行业里,塑料模具钢常用于制造各种电子产品的外壳模具。其范畴根据不同的分类标准有所不同,按用途可分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢;按化学成分又可分为碳素模具钢、合金模具钢等。这种多元的分类方式,满足了不同工业场景对模具钢性能的多样化需求。合金钢模具钢因合金元素的加入,改善了其耐磨性和耐腐蚀性。广东S45C模具钢采购
模具钢的分类 - 塑料模具钢:塑料模具钢包含热塑性塑料模具和热固性塑料模具用钢。其需具备一定强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能,同时良好的工艺性也至关重要,如热处理变形小、加工性能好等。一般来说,注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢;热固性成形和要求高耐磨、度的模具可选用冷作模具钢。在实际应用中,对于薄壁塑料箱体且生产批量小于 10 万件时,常选用 P20、P21 预硬态材料;高寿命的普通塑料模,可采用 P6 或 P20 经渗碳 - 淬火处理;腐蚀性较强时,则会选用 414L、420 等不锈钢材质。佛山S50C模具钢工厂直销模具钢的热处理变形控制是保证模具精度的关键环节。
粉末模具钢在冷作模具中的应用:粉末模具钢具有优良的耐磨寿命,尽管其硬度一般在 HRC60 - 62,不算特别高,但在众多冷作模具应用中表现出色。粉末冶金工艺使其内部组织均匀,无偏析现象,极大提高了模具的综合性能。在一些对模具耐磨性要求极高且形状复杂的冷作模具制造中,如精密冷冲模、拉丝模等,粉末模具钢得到广泛应用。其均匀的组织能保证模具在各个部位的性能一致性,减少因组织不均匀导致的局部磨损和失效,从而延长模具的使用寿命。虽然粉末模具钢成本较高,但因其能显著提高生产效率和产品质量,在模具制造领域具有不可替代的地位。
热作模具钢的性能与使用场景:热作模具钢专为高温状态下对金属进行压力加工的模具而设计。它必须具备良好的热强性,即在高温下能保持足够的强度和硬度,防止模具因受热软化而变形。热疲劳性能也是其关键特性之一,由于在工作过程中频繁经历高温与急冷急热的循环,热作模具钢需要具备抗热疲劳裂纹产生和扩展的能力。在热锻模具中,热作模具钢能承受高温金属坯料的冲击和摩擦,保证锻件的成型质量。常用于热锻模、热挤压模、压铸模等。在压铸模具中,热作模具钢可承受高温高压的液态金属填充和冲击,确保压铸出的零件尺寸精确、表面质量良好,在汽车铝合金轮毂等压铸产品的生产中发挥着重要作用。模具钢的弹性模量影响模具在受力时的变形程度。
美国热轧模具钢的分类:美国热轧模具钢主要分为热轧模具钢和超级热强合金两大类。热轧模具在工作时处于有温度的环境,这就要求材料具备热强性和热耐磨性。同时,由于模具需冷却,热冷交替过程中会出现龟裂,即热疲劳裂纹,所以材料还需具备抗裂纹能力和抗热疲劳性能。在选材时,通常按热强性排列的主系列进行,从低合金调质模具钢(6G,6F2,6F3),到中铬热作模具钢(H11、H12、H13),再到钨热作模具钢(H21,H22)。不同类型适用于不同的工作条件和性能要求,低合金调质模具钢成本相对较低,适用于一些对热强性要求不是特别高的普通热轧模具;而钨热作模具钢则凭借其的热强性和热耐磨性,在高温、高负荷的热轧模具领域表现出色。模具钢的弹性极限影响其在弹性变形范围内的承载能力。深圳S136模具钢工厂直销
模具钢的尺寸稳定性确保了模具在长期使用中的精度保持。广东S45C模具钢采购
钢结硬质合金和钴基硬质合金在热作模具中的性能分析:钢结硬质合金和钴基硬质合金具有极高的高温耐磨性,这使其在一些对耐磨性要求极高的热作模具应用中有一定优势,如高温热挤压模具的关键部件。然而,它们的热疲劳性,即冷热抗疲劳裂纹性能很差,在急冷急热状态下使用时,极易产生裂纹,导致模具失效。这是因为其组织结构和热膨胀特性在快速温度变化时难以适应,无法有效缓解热应力。所以,这类硬质合金不适用于频繁经历急冷急热循环的热作模具场景,如普通的热锻模、压铸模等。在实际应用中,需根据模具的具体工作条件,谨慎选择是否使用钢结硬质合金和钴基硬质合金,以避免因热疲劳问题导致模具过早损坏,增加生产成本。广东S45C模具钢采购