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美國按模具服役條件將模具鋼分為三大類,美國金屬學(xué)會工具鋼委員會列出了:冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類。其中,冷作模具鋼又分出12小類,熱作模具鋼9小類,塑
◆尺寸大小和形狀的復(fù)雜性,
◆被加工的材料,
◆耐久性要求或設(shè)計壽命。
1.冷作模具鋼(1)分為五組:W組、O組、A組、D組、S組。
◆W組即水淬工具鋼,有11個鋼種,7個碳素工具鋼,含碳量從0.7%-1.3%。
◆O組即油淬冷作模具鋼(俗稱油鋼),有4個鋼種,含碳量在0.85%-1.55%,
◆A組即空淬中合金冷作模具鋼,有9個鋼種,含碳量從0.5%-2.25%。
◆D組即高碳高鉻冷作模具鋼,有7個鋼種,含碳量0.9%-2.5%。
◆S組即耐沖擊工具鋼,有7個鋼種,含碳量0.4%-0.6%。
用于冷作模具還有高速鋼(HSS組)和速鋼(SHSS組),鈷基硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金(HA組),粉末鋼和工程陶瓷(PIM組),碳鎢工具鋼(F組),特殊用途工具鋼(L組)。
(2)冷作模具鋼的選用
冷作模具鋼的主系列是高硬冷作類,主要用于要求高抗壓和耐磨為主的模具,硬度高于HRC60-62。對于要求耐沖擊、韌性高的模具,硬度低于HRC60-62,主要用S類和部份A類和普通的調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對于大型沖壓模,如汽車外型沖壓件,主要用鑄鐵類。簡易或壽命數(shù)量少的用鋅基合金或高分子復(fù)合材料。
高速鋼和速鋼在冷作模具中的應(yīng)用迅速增長。主要是有高的";抗壓強度/硬度";比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。
粉末模具鋼有優(yōu)良的耐磨壽命,硬度不大高HRC60-62,應(yīng)用相當(dāng)多。
碳素工具鋼在壽命10萬件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一定的應(yīng)用范圍。
2.熱作模具鋼
美國熱作模具鋼分二大類:熱作模具鋼,和超級熱強合金。
熱作模具由于在有溫度的條件下工作,要求材料具有熱強性和熱耐磨性,為了模具的使用壽命模具要冷卻,熱冷交替模具會出現(xiàn)龜裂,即熱疲勞裂紋,所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲勞性能。
按熱強性排列的主系列進行選材:
低合金調(diào)質(zhì)模具鋼(6G,6F2,6F3)→中鉻熱作模具鋼(H11、H12、H13)→鎢熱作模具鋼(H21618h模具鋼,H22)。
非標準的熱作模具鋼:例如熱鐓鍛模具用時效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現(xiàn)了不能滿足熱耐磨性時,可以選擇6H1,6H2。
當(dāng)要求模具以熱作耐磨性為主時,可以選擇D2,D4→M2,M4→粉末鋼。鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鈷基硬質(zhì)合金的高溫耐磨性是很高的,但其熱疲勞性(即冷熱抗疲勞裂紋)很差,不能在急
冷急熱狀態(tài)下使用。
3.塑料模具鋼美國是早在工具鋼中列出塑料模具鋼的,以P來表示為主,共分為五類。
◆滲碳型塑料模具鋼:P1,P2,P3,P4,P5,P6。這類鋼含碳量很低,主要是美國早期及用擠壓成型制模法,要求冷塑性好,有高的擠壓性能,成型后表面滲碳淬火提高表面硬度,使用壽命長。芯部碳可使淬火時變形量小。
◆調(diào)質(zhì)型塑料模具:P20,P21。目前塑料模具中P20的用量很大,已成為主體,大多數(shù)在預(yù)硬狀態(tài)時使用。
◆中碳合金工具鋼用于熱固性塑料模。鋼號有H13618h模具鋼,而L2和S7,O1和A2也有應(yīng)用。這一類的特點是:
?。?)基本屬二次硬化金鋼,500-600oC時的熱強性好。
(2)含鉻較高,大氣腐蝕性好。
?。?)淬透性,適用于大模塊。
◆不銹鋼用于耐蝕性要求高的塑料模,主要鋼號有420,414L,440,416。
◆時效鋼是經(jīng)過時效處理而獲得高的使用性能。有兩種,一種是P21低碳Ni-A1時效鋼;另一類是18Ni馬氏體時效鋼。后者是用于宇航工業(yè)的無碳高純度、度、高韌性的材料。用于力學(xué)性能、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中。
塑料模具鋼的選用
高壽命的普通塑料模,用P6或P20,經(jīng)滲碳一淬火后硬度在HRC54-58;塑料件不太大時,可用O1,S7。腐蝕性較強時用420。
非高溫的熱固性模用P6,P20經(jīng)滲碳淬火后使用。腐蝕性強用420。
高溫?zé)峁绦运芰夏S肏13和S7或滲碳鋼P4。這些含鉻較高有好的抗回火性和抗高溫氧化性。蘇州市東锜模具鋼材有限公司是一家有十多年的經(jīng)營歷史,專注銷售進口、國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具鋼材的公司,公司擁有40多臺大小型鋸床,二十多臺銑磨機和CNC加工設(shè)備,并配有檢測專業(yè)人才,真正做到從下料,加工,送貨等“一站式”服務(wù),節(jié)省了客戶的寶貴工作時間,大大提高了生產(chǎn)效率,深受廣大客戶的好評!
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