模具鋼大致可以分為(冷工模具鋼)、(熱作模具鋼)和(塑膠模具鋼)3類,用以煅造、沖壓加工、切型、鋁壓鑄等。因?yàn)楦鞣N模具主要用途不一樣,工作性質(zhì)繁雜,所以對模具建筑用鋼,按之而生產(chǎn)制造模具的工作性質(zhì),應(yīng)具備強(qiáng)的強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、耐磨性,充足的延展性,及其強(qiáng)的切削性能、淬硬性和其它加工工藝性能。由于這些主要用途不一樣,工作性質(zhì)繁雜,所以對模具用鋁的性能規(guī)定也不盡相同。
冷工模具包含沖壓模具、拉絲模具、拉深模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷工模具有鋼,按之而生產(chǎn)制造具的工作性質(zhì),應(yīng)具備強(qiáng)的強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、耐磨性、充足的延展性,及其強(qiáng)的切削性能、淬硬性和其它加工工藝性能。用以這種用途鋁合金專用工具建筑用鋼一般歸屬于高碳鋼碳素鋼,碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.80%之上,鉻就是這類鋼的主要合金成分,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不超過5%。但對于一些耐磨性要求比較高,熱處理后變型不大模具建筑用鋼,高鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以達(dá)到13%,而且為了能產(chǎn)生很多滲碳體,鋼中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)也非常高,高能達(dá)2.0%~2.3%。冷工模具鋼的碳含量比較高,其機(jī)構(gòu)絕大多數(shù)歸屬于過共析鋼或萊氏體鋼。常見的鋼類有高碳鋼高合金鋼、高碳鋼高鉻鋼、鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。
熱作模具分成錘鍛、自由鍛、擠壓成型和鋁壓鑄幾類主要類型,包含熱鍛模、沖壓機(jī)鍛模、沖壓模具、熱擠壓模與金屬壓鑄模具等。熱膨脹模具在工作上除承受著非常大的機(jī)械應(yīng)力外,還需要承擔(dān)不斷遇熱和制冷的作用,而造成很大的內(nèi)應(yīng)力。熱作模具鋼除應(yīng)具備強(qiáng)的強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、紅硬性、耐磨性和柔韌性外,還應(yīng)當(dāng)具有較好的持續(xù)高溫抗壓強(qiáng)度、熱疲勞可靠性、傳熱性和耐腐蝕性,另外還規(guī)定具有很高的切削性能,以確保全部橫截面具備一致的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能。針對壓鑄模具建筑用鋼,還應(yīng)具備表層經(jīng)重復(fù)遇熱和散熱不開裂,及其承受形狀記憶合金流沖擊腐蝕的性能。這類鋼一般歸屬于中碳碳素鋼,碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.30%~0.60%,歸屬于亞共析鋼,也有一部分鋼因?yàn)樘砑颖容^多的合金成分(如鎢、鉬、釩等)成為勻晶或過共析鋼。常見的鋼類有鉻合金鋼、鉻鉬合金鋼、鉻鎢鋼材料等。
塑膠模具包含熱固性塑料模具和聚氨酯彈性體模具。塑膠模具建筑用鋼規(guī)定具有一定的抗壓強(qiáng)度、強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性和抗腐蝕等性能。除此之外,還規(guī)定具有較好的工藝性能,如熱處理工藝縮小、生產(chǎn)加工性能好、耐腐蝕性好、精磨和打磨拋光性能好、焊接性能好、表面粗糙度高、傳熱性好與工作性質(zhì)尺寸大小樣子平穩(wěn)等。一般情況下,注入成形或擠壓成型成形模具可以選用熱作模具鋼;熱固性塑料成形及要求超耐磨、高強(qiáng)度模具可以選用冷工模具鋼。
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