热作模具在工作过程中,面临着极为严苛的工作环境。一方面,模具要承受高温状态下金属的高压作用,例如在热锻模中,模具需承受高达数百兆帕的压力,这要求热作模具钢具备足够高的高温强度,以防止模具在高压下发生塑性变形。另一方面,热作模具频繁经历加热和冷却的循环过程,产生强烈的热应力,容易引发热疲劳裂纹,因此良好的热疲劳稳定性是热作模具钢的关键性能之一。热作模具钢还需具备一定的耐磨性,因为在高温下,模具与被加工金属之间的摩擦加剧,磨损问题更为突出。以压铸模为例,模具不仅要承受高温液态金属的高速冲刷,还需承受周期性的热冲击,这对模具钢的综合性能提出了极高要求。低变形模具钢淬火变形小,利于保证模具精度。广州S136H模具钢厂家现货
冷作模具钢主要用于常温下对金属材料进行冲压、剪切、冷镦等加工,其性能要求是高硬度、高耐磨性和足够的韧性。典型牌号如 Cr12MoV,经淬火 + 低温回火后硬度可达 HRC58-62,冲击韧性 αk≥20J/cm²,能承受较大的冲击载荷而不崩裂。该钢种通过添加钼(Mo)和钒(V)元素,形成细小的碳化物,显著提高耐磨性和回火稳定性,在冲裁模具中可实现 10 万次以上的使用寿命。对于要求更高的精密冷冲模具,常用 DC53 钢,其经深冷处理(-196℃)后,残余奥氏体含量≤5%,尺寸稳定性提升 40%,特别适合电子接插件等精密零件的冲压加工,可将冲裁间隙控制在 0.005mm 以内。无锡SKD11模具钢按需定制滚压模具钢耐磨性好,保证滚压模具的工作精度。
对于热作模具钢,如 H13 钢,淬火和回火工艺也十分关键。H13 钢的淬火温度一般在 1020 - 1050℃,淬火后获得马氏体组织,硬度较高。回火温度通常在 550 - 650℃之间,通过适当的回火,可以使马氏体发生分解,析出弥散分布的碳化物,提高钢的热强性和抗热疲劳性能。同时,回火还能降低淬火应力,提高钢的韧性。在实际生产中,为了获得比较好的性能,H13 钢可能需要进行 2 - 3 次回火。表面处理技术在模具钢领域有着广泛的应用。氮化处理能够在模具钢表面形成一层硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性强的氮化层。例如,对于一些塑料模具钢,经过氮化处理后,模具表面的硬度可以提高到 HV900 - 1200,提高了模具的耐磨性能和脱模性能。同时,氮化层还能够抵抗塑料制品中一些化学物质的侵蚀,延长模具的使用寿命。在电子、家电等行业的塑料模具制造中,氮化处理应用较为普遍。
冷作模具钢中的低合金冷作模具钢,如 9SiCr 钢,是在碳素工具钢的基础上添加少量硅、铬元素发展而来,具有一定的淬透性和较高的回火稳定性,适用于制造一些形状复杂、要求变形小的冷作模具。9SiCr 钢的淬透性比 T10 钢好,直径 20mm 的钢材在油中淬火即可获得全马氏体组织,避免了因淬不透导致的性能不均。经过 860-880℃淬火和 160-200℃回火后,其硬度可达到 HRC60-62,同时具有较好的韧性(冲击韧性 αk≥15J/cm²),能够满足小型冲裁模、冷镦模、丝锥、板牙等模具和工具的工作要求。例如在制造 M10 螺栓的冷镦模时,9SiCr 钢模具能够承受冷镦过程中的冲击力和摩擦力,冷镦件的尺寸精度可达 IT8 级,模具使用寿命可达 5 万次以上,相较于碳素工具钢模具,寿命提高了 2-3 倍,且模具变形量更小,减少了修模次数。模具钢的淬透性好,可使模具获得均匀一致的力学性能。
冷作模具钢主要服务于冷加工工艺,像冲压、剪切、冷镦等作业。其特性是高硬度,通常淬火后硬度可达 HRC60 以上,以保障模具在冷作过程中能有效抵抗磨损与变形。高耐磨性也是关键,通过合理的合金元素配比,如添加铬、钼、钒等形成特殊碳化物,增强模具表面耐磨性。具备足够韧性同样重要,防止在承受冲击载荷时发生脆性断裂。冷作模具钢大多为高碳合金钢,碳含量一般在 0.8% - 2.3%,典型钢种如 Cr12MoV,常用于制造精密冷冲模、拉丝模等对耐磨性和尺寸精度要求极高的模具。贝氏体模具钢具有良好的强韧性和耐磨性。无锡718H模具钢批发商
调质态模具钢强度和韧性良好配合,性能更优。广州S136H模具钢厂家现货
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不可替代的作用。高速钢具有极高的硬度(经热处理后可达 HRC63-66)、耐磨性和热硬性(在 600℃时仍能保持较高的硬度),这使得它在高速冲裁模具中表现出色。例如在制造电子接插件的高速冲裁模具时,冲裁速度可达每分钟 1000 次以上,普通冷作模具钢在这种高频冲击下容易出现刃口磨损、崩裂等问题,而高速钢(如 W6Mo5Cr4V2)制造的模具,由于其基体中含有大量高硬度的碳化物(如 VC、WC),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 3-5 倍的情况下,仍能保证模具的使用寿命达到 100 万次以上,极大地提高了冲裁生产效率,特别适合批量大、精度高的电子元器件生产。广州S136H模具钢厂家现货