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热作模具钢分类、常用新材料分析

热作模具钢分类、常用新材料分析

模具钢的分类有:冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢、塑胶模具钢四大类。
  热作模具钢在模具应用中也是比较常见的一种钢种,现在来看看哪些热作模具钢比较有发展空间的新材料模具钢。
一、高热强性热作模具钢可分为以下四类。
  a.沉淀硬化型热作模具钢,这类钢的含碳量较低,一般在2%左右。含有一些沉淀硬化的合金元素如V、Nb、Ni、Al、Mo等,模具淬火后,采用较低温度回火(≈400℃),硬度为40HRC左右,由于含碳量低,中温回火后的组织为板条状低碳马氏体,具有良好的韧性,而且具有良好的切削性,可以进行型腔加工。模具在使用过程中,与高温工件接触的工作表面被工件加热到钢的沉淀硬化温度(500~600℃),由于合金碳化物和金属间化合物的析出,工作表面的硬度可上升到45~48HRC,提高了型腔表面的耐磨性模具心部仍保留原有的组织和高韧性,从而提高了模具的使用寿命。如日本日立金属公司的YHD3、大同特殊钢公司的DH76等。
  b.中合金高热强性模具钢,一般是在3Cr3M03Si-V(H10)和4CrSMoSiVl(HB)钢的基础上增加W、Mo、Co、Nb等元素,提高其高温性能。如美国ASTM标准钢号H10A、我国开发的3Cr3M03W2V等。
  c.奥氏体型热作模具钢,这类钢经固熔时效处理后,在700-800℃仍保持较好的强度,如日本日立金属公司的5Mnl8CrlOV2,我国的7Mnl0Cr8Nil0M03V2等。
  d.低碳高速钢和基体钢高速工具钢具有良好的抗回火软化性能和高温硬度,但是其韧性和抗冷热疲劳性能较差。低碳高速钢是将高速钢的碳含量由1%左右降至0.3%-0.6%,在牺牲部分红硬性和耐磨性的情况下,提高韧性和抗冷热疲劳性能,如美国ASTM标准钢号H42,我国标准钢号6W6MoSCr4V。基体钢的化学成分相当于淬火后的高速钢基体组织成分,所以淬火后过剩碳化物的数量少,细小均匀,使钢的韧性和抗冷热疲劳性能进一步得到改善。如美国钒合金铁公司的VasooMA(5Gr4W3Mo2V),我国的6Cr4Mo3W2VNb。这种钢由于综合性能较好,即可以用于热作模具钢,也可以用于制造高性能的冷作模具。
二、通用型热作模具钢1.5155NiCrMoV6为代表的低合金热作模具钢,以H13(4CrSMoSiVl)为代表的中合金热作模具钢;以HIO(3Cr3M03VSi)钨系钼系热作模具钢。目前在我国4CrSMoSiVl是产量最高的热作模具钢。
三、高淬透性特大型锻压模块用钢淬透性好,尺寸较大的模具心部可以获得均匀的性能。如IS04957标准中的40NiCrMoV;法国NF-35-590标准中的dONCDl6;我国的4Cr2MoVNi、3Cr2MoWVNi等。
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