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冷作模具钢锻件的性能要求

文章出处:Admin5 人气:发表时间:2019-10-09 09:33

     冷作模具钢是指使金属在冷状态下(常温)变形的模具用钢,包括制造冲裁用的模具(落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀)、冷挤压用模、压弯模、拉伸模、螺纹滚模、拉丝模、冷镦模、压印模等。冷轧辊也可以看做是一种特殊的冷作模具。在机械制造、冶金、电机电器制造及无线电、电工仪表等各行业的零 件制造中,冷作模具占有很重要的地位,使用极为广泛。

     冷作模具在工作时,由于被加工材料的变形抗力比较大,模具的工作部分,特别是刃口会受到强烈的摩擦和挤压,所以,模具应具有高的硬度、强度和耐磨性。另外,模具在工作过程中还会受到冲击力的作用,故要求模具具有一定的韧度。还要求冷作模具钢具有较好的可加工性、脱碳敏感性小及淬火畸变小等工艺性能。

     高的硬度是保持高的耐磨性的必要条件,此外,硬度与抗压屈服强度之间有线性关系。还可看出,残 余奥氏体量增加,尤其超过5%以上时,会降低抗压屈服强度。淬火内应力的存在也会降低抗压屈服强度。这些对于保持冷作模具工作部分的尺寸精度,要求在受到高负荷条件下不致发生微小的塑性变形的模具是很重要的,尤其是对冷挤压冲头 (凸模)更为重要。有时由于工艺或使用条件的要求,需要在较高的温度下能保持较高的硬度,这时就需要有一定的热稳定性。

     一些冷作模具还要求在具有高强度的同时具有较好的韧性,这对于防止由于冲击、重载荷、偏心弯曲载荷、应力集中引起的破裂和折断是十分重要的。影响强度的因素很多,主要是钢中碳和合金元素的含量及其分布、晶粒的大小、碳化物的颗粒大小及分布的均匀性,以及内应力的存在。晶粒的粗大和由于过高的碳含量和碳化物形成元素而引起的碳化物不均匀分布,会严重降低模具钢的断裂强度。

     对于韧性的要求,应根据工作条件来考虑。工作时受冲击负荷较大(如冷镦模)、易受偏心弯曲载荷(如细长冲头)或有应力集中时,需要较高的靭度。

     一些冷作模具钢常采用淬火和低温回火的热处理工艺,为了提高韧度,可适当提高回火温度,降低一些硬度,但提高回火温度会遇到不可逆回火脆性(第一类回火脆性)区,一般认为工模具钢的回火应当避开这一区域。工模具钢的不可逆回火脆性区是通过冲击 扭转试验显露出来的,但对T10钢的试验表明,第一类回火脆性对扭转加载比较敏感,而在弯曲载荷下在此区域回火反而有益。

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