高速钢也是模具钢中的重要一员,虽然其主要应用于切削刀具,但在一些特殊的模具制造中也有使用。例如在制造高速冲裁模具时,高速钢的高硬度、高耐磨性以及良好的热硬性,使其能够在高速冲压过程中,保持刃口的锋利度,减少模具的磨损和崩刃现象。与普通冷作模具钢相比,使用高速钢制造的冲裁模具,在冲裁速度提高数倍的情况下,仍能保证模具的使用寿命,极大地提高了冲裁生产效率。模具钢的硬度是衡量其性能的重要指标之一。不同类型的模具钢硬度要求不同,冷作模具钢通常需要较高的硬度来抵抗磨损和变形,一般硬度在 HRC58 - 62 之间。以 D2 钢为例,它属于高碳高铬冷作模具钢,经过合适的热处理后,硬度可达到 HRC60 以上,在制造冷冲模、冷挤压模等模具时,能够承受度的压力和摩擦,保证模具的长期稳定工作。马氏体时效模具钢时效处理后强度高、韧性好。高速模具钢生产厂家

塑料模具钢的种类繁多,除了常见的预硬型塑料模具钢,还有时效硬化型塑料模具钢,这类钢材通过时效处理可以获得超高的强度和良好的韧性,特别适合制造大型、精密、复杂的塑料模具。18Ni 马氏体时效钢就是一种典型的时效硬化型塑料模具钢,它的化学成分中镍含量高达 18%,同时含有钴、钼等合金元素,不含碳元素,通过马氏体转变和时效析出金属间化合物(如 Ni3Mo、Ni3Co 等)来强化钢材。经过固溶处理(820℃保温后空冷)和时效处理(480℃保温 3-4 小时)后,18Ni 马氏体时效钢的抗拉强度可达 1800-2000MPa,硬度可达 HRC50-55,同时具有优异的韧性和加工性能。这种钢材特别适合制造大型、精密、复杂的塑料模具,如汽车保险杠注塑模具、航空航天领域的塑料零部件模具等。使用 18Ni 马氏体时效钢制造的模具,能够承受注塑过程中的高压(可达 150MPa)和温度变化,模具的尺寸精度可控制在 ±0.01mm/m 以内,使用寿命可达 100 万次以上,满足高精度塑料制品的生产要求。无锡GCR15模具钢量大从优贝氏体模具钢具有良好的强韧性和耐磨性。

氮化处理是模具钢常用的表面强化手段,通过在 500-580℃的氨气氛中使氮原子渗入表层,形成硬度高达 HV800-1200 的氮化层(厚度 0.1-0.5mm),提升耐磨性和抗咬合性。对于冷作模具(如 Cr12MoV 冲裁模),气体氮化后使用寿命延长 3-5 倍,且因氮化层具有低摩擦系数(0.15-0.20),可减少冲压时的粘模现象。离子氮化技术更具优势,其氮化层硬度梯度更平缓,脆性降低,适合热作模具(如 H13 压铸模),经离子氮化后,模具表面抗热疲劳性能提升 40%,有效抑制热裂纹产生。在实际应用中,氮化后的塑料模具(如 P20 钢)不仅耐磨性提高,还能减少塑件脱模阻力,使生产效率提升 15%。
热作模具钢需在高温(500-800℃)下承受金属熔体的冲刷和反复加热冷却,因此必须具备优异的热强性、热疲劳抗力和抗氧化性。H13 钢是应用的热作模具钢,其化学成分设计中,铬(Cr)含量保持在 5% 左右以提高抗氧化性,钼(Mo)和钒(V)总量控制在 2%-3%,形成弥散分布的碳化物,提升高温强度。经 1050℃淬火 + 580℃回火后,其室温硬度达 HRC48-52,800℃时高温硬度仍保持在 HV300 以上,足以抵抗铝合金压铸时的高温磨损。在实际应用中,H13 模具经氮化处理后,表面硬度可达 HV800-1000,热疲劳裂纹萌生寿命延长 2 倍,特别适合汽车发动机缸体压铸模具。塑料模具钢对塑料成型适应性好,保证塑件外观和尺寸。

热作模具钢在工作时,既要承受巨大机械应力,又要经受反复的加热与冷却,面临复杂的热机械疲劳环境。因此,它需具备高硬度与强度,确保在高温高压下模具不变形、不损坏。红硬性佳,在较高温度下仍能维持一定硬度与耐磨性。良好的热疲劳稳定性必不可少,可防止模具因热循环产生热疲劳裂纹,影响使用寿命。此外,还需有较高的导热性,能快速散热,降低热应力,以及一定的耐蚀性,抵抗高温下氧化与介质侵蚀。例如 H13 钢,因其综合性能优异,在压铸模、热锻模等领域广泛应用。油淬模具钢在油中淬火,能获得良好的淬火效果。高速模具钢生产厂家
模具钢的热膨胀系数小,保证模具尺寸稳定。高速模具钢生产厂家
中合金冷作模具钢以 CrWMn 钢为,它是一种含铬、钨、锰的合金工具钢,具有较高的淬透性和耐磨性,广泛应用于制造精度要求较高的冷作模具。CrWMn 钢的淬透性较好,直径 50mm 的钢材在油中淬火可获得全马氏体组织,淬火后的硬度可达 HRC62-64,经过 200-250℃回火后,硬度仍能保持在 HRC60-62。由于其合金元素的合理配比,在淬火后能形成均匀分布的碳化物(主要是 Cr23C6 和 Fe3W3C),这些碳化物硬度高、分布均匀,提高了模具的耐磨性和尺寸稳定性。CrWMn 钢常用于制造精度要求较高的冷冲模、冷挤压模以及量具等,在机械制造、电子等行业有着广泛的应用。例如在电子元件的冲压生产中,使用 CrWMn 钢制造的精密冲裁模,能够保证冲压件的尺寸精度达到 ±0.005mm,冲裁断面粗糙度达到 Ra0.4μm,满足电子元件的高精度要求。高速模具钢生产厂家