熱處理對(duì)模具鋼性能優(yōu)化至關(guān)重要。常見(jiàn)熱處理工藝包括淬火、回火、退火等。淬火可大幅提高模具鋼硬度與強(qiáng)度,通過(guò)快速冷卻使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織,但淬火過(guò)程需控制好加熱溫度、保溫時(shí)間與冷卻速度,防止出現(xiàn)裂紋等缺陷?;鼗鹁o隨淬火之后,目的是消除淬火應(yīng)力,調(diào)整硬度與韌性的平衡,不同回火溫度可得到不同組織與性能。退火則用于改善鋼材切削加工性能,消除殘余應(yīng)力,均勻組織。例如,冷作模具鋼 Cr12MoV 經(jīng)淬火后在 500 - 550℃回火,可獲得良好的綜合力學(xué)性能,滿(mǎn)足模具長(zhǎng)期使用需求。鐵素體 - 珠光體模具鋼綜合性能較好,成本較低。東莞進(jìn)口模具鋼生產(chǎn)廠家
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。低合金熱作模具鋼如 5CrMnMo 鋼,適用于工作溫度相對(duì)較低、載荷較小的熱鍛模等。中合金熱作模具鋼以 H13 鋼為,具有良好的綜合性能,廣泛應(yīng)用于各種熱作模具。高合金熱作模具鋼如 3Cr2W8V 鋼,主要用于工作溫度高、載荷大的壓鑄模等。不同類(lèi)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。塑料模具鋼的種類(lèi)繁多,除了常見(jiàn)的預(yù)硬型塑料模具鋼,還有時(shí)效硬化型塑料模具鋼。18Ni 馬氏體時(shí)效鋼就是一種典型的時(shí)效硬化型塑料模具鋼,它具有超高的強(qiáng)度和良好的韌性,在經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后,能夠獲得優(yōu)異的綜合性能。這種鋼材特別適合制造大型、精密、復(fù)雜的塑料模具,如汽車(chē)保險(xiǎn)杠注塑模具、航空航天領(lǐng)域的塑料零部件模具等。使用 18Ni 馬氏體時(shí)效鋼制造的模具,能夠滿(mǎn)足高精度塑料制品的生產(chǎn)要求,并且具有較長(zhǎng)的使用壽命。蘇州40CR模具鋼批發(fā)奧氏體模具鋼具有良好的韌性和抗蝕性。
模具鋼中添加多種合金元素,各自發(fā)揮重要作用。碳是關(guān)鍵元素,能顯著提高鋼的硬度與強(qiáng)度,但含量過(guò)高會(huì)降低韌性。鉻可增強(qiáng)鋼的淬透性、耐磨性與耐蝕性,在冷作模具鋼中形成碳化物提升耐磨性,在熱作模具鋼中有助于形成致密氧化膜提高熱疲勞性能。鉬能細(xì)化晶粒、提高回火穩(wěn)定性,增強(qiáng)鋼的強(qiáng)度與韌性,改善熱作模具鋼的抗熱疲勞能力。釩可形成穩(wěn)定碳化物,細(xì)化晶粒,提高鋼的耐磨性與強(qiáng)度,對(duì)冷作和熱作模具鋼的性能提升都有積極作用。這些合金元素相互配合,共同塑造模具鋼適應(yīng)不同工況的優(yōu)良性能。
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(duì)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(duì)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(duì)于腐蝕性塑料,需選用耐蝕性強(qiáng)的不銹鋼類(lèi)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。熱擠壓模具鋼能承受熱擠壓時(shí)的高溫和高壓。
高合金冷作模具鋼的典型是 Cr12MoV 鋼,它是一種含碳 2.0%、鉻 12%、鉬 0.3%、釩 0.3% 的高碳高鉻鋼,具有高硬度、高耐磨性和高抗壓強(qiáng)度,是制造重載冷作模具的理想材料。Cr12MoV 鋼經(jīng) 1020-1050℃淬火和 500-550℃多次回火后,硬度可達(dá) HRC58-62,抗壓強(qiáng)度可達(dá) 2500MPa 以上,其組織中含有大量的 Cr7C3 型碳化物,這些碳化物均勻分布在馬氏體基體上,賦予了鋼材優(yōu)異的耐磨性。在五金沖壓、汽車(chē)零部件制造等行業(yè),Cr12MoV 鋼被大量用于制造大型沖壓模具、冷鐓模具、冷擠壓模具等。例如在制造汽車(chē)底盤(pán)厚板沖壓模具時(shí),模具需要承受高達(dá) 1000MPa 的壓力和劇烈的摩擦,Cr12MoV 鋼模具能夠在這種重載條件下保持良好的尺寸精度,使用壽命可達(dá) 10 萬(wàn)次以上,而普通冷作模具鋼在相同條件下壽命為 3 萬(wàn)次左右,提高了模具的使用壽命和生產(chǎn)效率。模具鋼的回火穩(wěn)定性好,回火后性能變化小。廣州P20模具鋼批量定制
模具鋼經(jīng)表面涂層處理,進(jìn)一步提高耐磨性和耐蝕性。東莞進(jìn)口模具鋼生產(chǎn)廠家
模具鋼表面處理技術(shù)能提升模具性能與使用壽命。常見(jiàn)表面處理技術(shù)有氮化、鍍硬鉻、PVD(物相沉積)、CVD(化學(xué)氣相沉積)等。氮化可在模具表面形成硬度高、耐磨性好且耐蝕的氮化層,提高模具表面硬度與疲勞強(qiáng)度,如氣體氮化、離子氮化等工藝。鍍硬鉻能在模具表面形成堅(jiān)硬、光滑的鉻層,提高耐磨性與抗粘附性,常用于塑料模具與冷作模具。PVD 與 CVD 可在模具表面沉積一層高性能薄膜,如 TiN、TiAlN 等,顯著提高模具的硬度、耐磨性與抗氧化性,尤其適用于高速、高精度模具,大幅提升模具在惡劣工況下的工作性能。東莞進(jìn)口模具鋼生產(chǎn)廠家