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模具厂常用的冲压模具材料有那些?
冲压模具由钢、钢结硬质合金、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、高分子材料等制成。目前制造冲压模具的材料大多为钢,模具工作部件常用的材料有碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢、硬质合金、钢结硬质合金等。
1.碳素工具钢
T8A、T10A等碳素工具钢广泛用于模具,具有加工性能好、价格低廉的优点。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力低。
2.低合金工具钢
低合金工具钢是以碳素工具钢为基础,添加适量的合金元素。与碳素工具钢相比,淬火变形和开裂倾向降低,淬透性和耐磨性提高。用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。
3.高碳高铬工具钢
常用的高碳高铬工具钢包括Cr12、Cr12MoV和Cr12 Mo1V 1(D2代码),具有良好的淬透性、硬化能力和耐磨性,热处理后变形小。它们是高耐磨微变形模具钢,其承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重,必须进行反复镦粗和拉拔(轴向镦粗和径向拉拔),以减少碳化物不均匀性,提高使用性能。
4.高碳中铬工具钢
模具用Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等高碳中铬工具钢,铬含量低,共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,淬透性和尺寸稳定性好。与碳化物偏析相对严重的高碳高铬钢相比,性能有所提高。
5.高速钢
高速钢是模具钢中硬度、耐磨性和抗压强度最高的,具有较高的承载能力。常用的模具包括钨含量较少的W18Cr4V(代码8-4-1)、W6Mo5 Cr4V2(代码6-5-4-2,美国品牌M2)和66mo5cr4v(代码6W6或低碳M2),这是一种为提高韧性而开发的高速钢。高速钢也需要锻造以改善其碳化物分布。
6.基体钢
为了改善高速钢的性能,在高速钢的基本成分中加入少量的其他元素,适当提高或降低碳含量。这种钢统称为基体钢。它们不仅具有高速钢的特点,还具有一定的耐磨性和硬度,其疲劳强度和韧性优于高速钢。它们是高强度和韧性的冷加工模具钢,但它们的材料成本比高速钢低。模具常用的基体钢有6Cr4W3Mo2VNb(代码65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代码LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代码012AL)等。
7.硬质合金和钢结硬质合金
硬质合金的硬度和耐磨性高于其他任何一种模具钢,但抗弯强度和韧性较差。模具采用钨钴硬质合金,低冲击、高耐磨模具可选用低钴含量的硬质合金。高钴含量的硬质合金可用于高冲击的模具。
钢结硬质合金是用铁粉和少量合金元素粉末(如铬、钼、钨、钒等)粉末冶金烧结而成。)作为粘结剂,碳化钛或碳化钨作为硬质相。钢结硬质合金的基体是钢,克服了硬质合金韧性差、加工困难的缺点,可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金含有大量的碳化物。虽然其硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其他钢种。淬火回火后,硬度可达68 ~ 73HRC