这些都在客观上推动了国外钢材牌号在国内的推广及普及,模具钢牌号对照也应运而生。
对于成型含氟、氯等有腐蚀性的塑料和各类添加阻燃剂塑料的模具,若制品要求较高,可选用进口的耐蚀钢,要求一般的可选用国产的耐蚀钢。对于成型对钢材有较强摩擦、冲击性塑料的模具,例如用来注射尼龙+玻璃纤维料的模具,需选用具有高耐磨、高抗热拉强度及高韧性等优点的进口或国产H13类钢材。
对无外观质量要求的内部结构件,成型材料对钢材亦无特殊要求的模具,其成型零部件材料选择如下:对于大中型模具,型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材,也可选用进口碳素钢S55C、S50C或国产P20或P20+Ni类塑料模具钢;型芯可选用进口或国产碳素钢。对于小型模具,若产量较高,结构较复杂,型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材,也可选用国产P20或P20+Ni类塑料模具钢;型芯可选用国产塑料模具钢。对于结构较简单,产量不高的小型模具,型腔型芯均可选用国产塑料模具钢或碳素钢。
冷冲模、热锻模压铸模等模具的两种。
如冷作模具钢为Cr1
2、Cr1
2MoV和CrWMn
,热作模具钢为
5CrNiMo、5CrMnMo和
3Cr2W 8V
常用的模具钢材有:
420SS耐蚀塑料模具钢,美国AISI和ASTM标准钢号。近似钢号:中国4Cr13(GB),德国X38C13(DIN),法国Z40C40(NF),俄罗斯40X13(I'OCT )。
440C耐蚀塑料模具钢,美国AISI和ASTM标准钢号。近似钢号:中国11Cr17(GB),日本SUS440C(JIS),俄罗斯95X18(I'OCT)。
45号钢的布氏硬度:其中热轧钢≤229,退火钢≤197。
模具钢是用来制造冷冲模、热锻模压铸模等模具的钢种。模具是机械制造、无线电仪表、电机、电器等工业部门中制造零件的主要加工工具。模具的质量直接影响着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本、而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外,主要受模具材料和热处理的影响。
(1)硬度硬度是模具钢的主要技术指标,模具在高应力的作用下欲保持其形状尺寸不变,具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般硬度保持在HRC60左右,热作模具钢根据其工作条件,一般要求保持在HRC40~55范围。对于同一钢种而言,在一定的硬度值范围内,硬度与变形抗力成正比;但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间,其塑性变形抗力可能有明显的差别。
(2)红硬性 在高温状态下工作的热作模具,要求保持其组织和性能的稳定,从而保持足够高的硬度,这种性能称为红硬性。碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内保持这种性能,铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内保持这种性能。钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。
.可不可以用的问题:45号钢不淬火硬度小于HRC28,比较软,不耐磨。淬火后硬度可以(注意是可以)大于HRC55,耐磨性较好,可以用。
2.变形的问题:千万不要相信热处理如果是的人是不会变形的。凡是热处理就会变形,只不过变形能不能接受罢了,我就是人员。零件把精加工放在热处理后就是为了将变形加工掉。
淬火定要讲好允许的变形量的大小,校正变形的费用问题。不然的话,热处理方一定会连校正也不作,直接交货的。尽管之前他们肯定会吹得天花乱坠。
3.淬硬的问题。
45号钢淬火后硬度可以(注意是可以)大于HRC55。但这是小截面的,截面稍大,得到的硬度就会降低。而且冬天淬裂的可能也是有的。这些方面都要注意。
不要采用表面氮化处理,虽然表面硬度可以提高很多,但基体材料会硬度很低。虽然耐磨了,但会压出小坑来。
将来再做的话,可以采用淬透性好的合金钢,在较大的截面下,仍可以获得较高的硬度,而且变形也比45号钢的小。比如GCr15(滚铬15,轴承钢),在天津市场比45号钢还便宜,硬度、耐磨性、热处理工艺性都好。
1. 碳素工具钢
在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。
2. 低合金工具钢
低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。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有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2),它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重 ,进行反复镦拔 (轴向镦、径向拔)改 锻 ,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。
一. 冲裁模具材料的选用及热处理要求
选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料;还应考虑被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性 的劣优依次 为碳素工具钢 — 合金工具钢 — 基体钢 — 高碳高铬钢 — 高速钢 — 钢结 硬质合金 — 硬质合金。
此外还考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。
用途不同:
Q235钢:可用于各种磨具把手以及其他不重要的磨具零件。曾经选用GCr15、9SiCr、T8及45钢,由于工件有咬模、粘模现象发生,锻胚很难从模具中冲出来,致使冲头产生塑性变形、弯曲和断裂,寿命较短。
45钢:是轴类零件的常用材料,它价格便宜经过调质(或正火)后,可得到较好的切削性能,而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能,淬火后表面硬度可达45~52HRC。
3、规范不同:
Q235钢:模具钢淬火规范,淬火温度为950℃,盐浴炉加热,10%NaCl盐水冷却淬火。
冷压毛坯软化处理规范:温度740~760℃,保温时间4~6h,以50~100℃/h的冷速,随炉降至温度≤600℃,出炉空冷,处理前硬度≤197HBS,处理后硬度≤156HBS。
45钢:正火规范:正火温度850-870℃,正火后硬度170-217HBS。
45号钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(高可达HRC62)为合格。实际应用的高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
Q235普通碳素结构钢又称作A3钢。Q代表的是这种材质的屈服极限,后面的235,就是指这种材质的屈服值,在235MPa左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小,由于含碳适中,综合性能较好,强度、塑性和焊接等性能得到较好配合,用途广泛。
普通碳素结构钢-普板是一种钢材的材质。由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以”Q“,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是MPa例如Q235表示屈服应力(σs)为235 MPa的碳素结构钢。
用途
1、大量应用于建筑及工程结构。用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等,也大量用作对性能要求不太高的机械零件。C、D级钢还可作某些用钢使用。
2、可用于各种模具把手以及其他不重要的模具零件。
3、采用Q235钢做冲头材料,经淬火后不回火直接使用,硬度为36~40HRC,解决了冲头在使用中碎裂的现象。
Q235元素含量
A、B、C、D硫含量依次递减;A和B的磷含量相同,C的磷含量次之,D磷含量少