選擇塑料模具鋼主要依據(jù)塑料制品特性與模具使用要求。對于一般塑料制品,產(chǎn)量較大時(shí),可選用預(yù)硬型塑料模具鋼,如 P20,其具有良好綜合性能與加工性能,成本相對較低;若塑料制品精度要求高、表面質(zhì)量好,可選用拋光性能優(yōu)異的 NAK80 等鋼種。對于腐蝕性塑料,需選用耐蝕性強(qiáng)的不銹鋼類塑料模具鋼,如 420 等。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度也影響選材,復(fù)雜模具要求鋼材熱處理變形小,以保證模具尺寸精度。同時(shí),還要考慮模具的生產(chǎn)效率與維護(hù)成本,合適的塑料模具鋼能有效降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效益。鏡面模具鋼可實(shí)現(xiàn)鏡面拋光效果,用于高要求塑件。蘇州SKH-51模具鋼
熱擠壓模具對模具鋼的性能要求也很高。在熱擠壓過程中,模具需要承受高溫、高壓以及金屬流動產(chǎn)生的摩擦力。H13 鋼因其良好的熱強(qiáng)性、抗熱疲勞性能和耐磨性,成為熱擠壓模具的常用材料。例如在鋁合金熱擠壓生產(chǎn)中,H13 鋼制造的模具能夠在高溫環(huán)境下,穩(wěn)定地將鋁合金坯料擠壓成各種形狀的型材,保證型材的尺寸精度和表面質(zhì)量。同時(shí),H13 鋼的良好加工性能,也使得模具的制造過程更加方便和高效。壓鑄模具是熱作模具的一種特殊類型,對模具鋼的性能要求更為嚴(yán)格。壓鑄過程中,模具需要承受高溫、高速金屬液的沖擊和侵蝕,同時(shí)還要具備良好的脫模性能。3Cr2W8V 鋼是常用的壓鑄模具鋼,它具有較高的熱強(qiáng)性、抗熱疲勞性能和耐磨性。在壓鑄鋁合金、鋅合金等有色金屬時(shí),3Cr2W8V 鋼制造的壓鑄模具能夠穩(wěn)定地工作,生產(chǎn)出高質(zhì)量的壓鑄件。為了進(jìn)一步提高壓鑄模具的使用壽命,還可以對 3Cr2W8V 鋼進(jìn)行表面處理,如氮化、鍍硬鉻等。蘇州H13模具鋼源頭廠家模具鋼的熱膨脹系數(shù)小,保證模具尺寸穩(wěn)定。
熱作模具鋼選材時(shí),首先要依據(jù)模具的工作溫度與熱負(fù)荷大小。壓鑄模工作溫度高、熱負(fù)荷大,需選用熱疲勞性能與高溫強(qiáng)度優(yōu)異的鋼種,如 H13 鋼;熱鍛模在較高溫度下承受沖擊載荷,除熱疲勞性能外,還需良好的韌性,可選用鉻鎢鋼等。模具的服役壽命要求也很關(guān)鍵,長期使用的模具需選用質(zhì)量高、性能穩(wěn)定的鋼材。同時(shí),要考慮模具的加工工藝性,包括鍛造、切削加工、熱處理等性能,確保模具制造過程順利進(jìn)行。此外,還需結(jié)合成本效益分析,在滿足性能要求前提下,選擇性價(jià)比高的熱作模具鋼。
熱作模具鋼根據(jù)其工作溫度和性能要求的不同,可分為低合金熱作模具鋼、中合金熱作模具鋼和高合金熱作模具鋼,不同類型的鋼材在成分和性能上各有側(cè)重,以適應(yīng)不同的工作環(huán)境。低合金熱作模具鋼如 5CrMnMo 鋼,合金元素總含量在 5% 以下,具有較好的韌性和導(dǎo)熱性,但熱強(qiáng)性和抗熱疲勞性能相對較低,適用于工作溫度相對較低(≤500℃)、載荷較小的熱鍛模等,如鍛造小型軸類零件的模具。中合金熱作模具鋼以 H13 鋼為,合金元素總含量在 5%-10% 之間,具有良好的綜合性能,熱強(qiáng)性、抗熱疲勞性能和韌性都較為均衡,廣泛應(yīng)用于各種熱作模具,如熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄模等,工作溫度可達(dá) 600℃。高合金熱作模具鋼如 3Cr2W8V 鋼,合金元素總含量在 10% 以上,含有較多的鎢、鉻等元素,具有較高的熱強(qiáng)性和耐磨性,但韌性相對較低,主要用于工作溫度高(600-800℃)、載荷大的壓鑄模等,如壓鑄銅合金、鋁合金的模具。不同類型的熱作模具鋼在實(shí)際應(yīng)用中,能夠根據(jù)模具的具體工作條件,提供合適的性能保障,確保模具的可靠運(yùn)行。鍛造模具鋼鍛造性能良好,可鍛造出復(fù)雜形狀模具。
耐熱性是熱作模具鋼必備的性能,它指的是鋼材在高溫環(huán)境下保持其硬度、強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性的能力,防止因溫度過高而發(fā)生軟化、變形等現(xiàn)象。熱作模具在工作時(shí)通常會接觸高溫金屬坯料或金屬液,工作溫度可達(dá) 300-1000℃,這就要求模具鋼具有良好的耐熱性。例如在壓鑄模具中,模具需要承受 600-800℃的鋁合金液或鋅合金液的反復(fù)沖刷和填充,每次填充都會使模具表面溫度急劇升高,隨后又快速冷卻,這種劇烈的溫度變化會導(dǎo)致模具表面產(chǎn)生熱疲勞裂紋。3Cr2W8V 鋼是常用的壓鑄模具鋼,它在 600℃時(shí)仍能保持 HRC40 以上的硬度,具有較高的熱強(qiáng)性和抗熱疲勞性能。某壓鑄廠使用 3Cr2W8V 鋼制造鋁合金輪轂壓鑄模,模具在生產(chǎn) 5 萬件輪轂后,表面仍無明顯熱疲勞裂紋,尺寸精度保持良好,而使用普通熱作模具鋼的模具在生產(chǎn) 2 萬件后就因熱疲勞失效,更換頻率增加??箾_擊模具鋼韌性高,能有效抵御沖擊載荷?;葜莞咚倌>咪撆慷ㄖ?/p>
預(yù)硬型模具鋼無需再熱處理,縮短模具制造周期。蘇州SKH-51模具鋼
針對 PVC、POM 等腐蝕性塑料的成型需求,耐腐蝕塑料模具鋼(如 2316)應(yīng)運(yùn)而生。其成分中鉻含量達(dá) 16-18%,并添加鉬(0.8-1.2%),形成鈍化膜,耐蝕性優(yōu)于普通 Cr13 鋼,可承受 PVC 分解產(chǎn)生的氯化氫氣體腐蝕。經(jīng)鏡面拋光后,2316 鋼在 PVC 管件模具中使用壽命達(dá) 50 萬模次,是普通 P20 鋼的 3 倍,且模具表面無銹蝕斑點(diǎn),確保塑件外觀質(zhì)量。在醫(yī)用塑料模具(如注射器模具)中,2316 鋼經(jīng)電解拋光后,表面粗糙度 Ra≤0.02μm,符合 GMP 潔凈標(biāo)準(zhǔn),且耐蒸汽消毒性能優(yōu)異,可承受 134℃高壓蒸汽反復(fù)消毒而不生銹。蘇州SKH-51模具鋼