模具鋼的硬度是衡量其性能的重要指標之一,它直接影響模具的耐磨性和抗變形能力。不同類型的模具鋼硬度要求不同,冷作模具鋼由于需要承受較大的壓力和摩擦,通常需要較高的硬度來抵抗磨損和變形,一般硬度在 HRC58-62 之間。以 D2 鋼為例,它屬于高碳高鉻冷作模具鋼,其化學成分中碳含量高達 1.5%,鉻含量達 12%,經過 1020-1040℃淬火和 180-200℃低溫回火后,硬度可穩定在 HRC60-62,并且具有較高的耐磨性。在制造冷沖模、冷擠壓模等模具時,這種高硬度使得模具能夠承受高達 2000MPa 的接觸應力和劇烈的摩擦,保證模具在長期工作中不產生塑性變形,刃口保持鋒利。例如在制造厚度為 5mm 的鋼板冷沖模時,D2 鋼模具的使用壽命可達 50 萬次以上,而硬度較低的模具鋼(如 HRC55 左右)在相同條件下壽命為 20 萬次,差異。惠州中鋼,專注模具鋼研發與生產。廣州高速模具鋼
高速沖壓模具(沖壓速度≥300 次 / 分鐘)要求模具鋼兼具高耐磨性和足夠韌性,以承受高頻沖擊載荷。ASP-30 粉末高速鋼是理想選擇,其碳化物含量達 15-20%(主要為 VC 和 WC),硬度 HRC64-66,耐磨性是 Cr12MoV 的 8 倍,同時因碳化物顆粒細小(≤2μm),沖擊韌性(αk≥15J/cm2)優于普通高速鋼。在電機定轉子高速沖壓模具中,ASP-30 模具的使用壽命達 1 億次以上,比傳統材料提升 5-10 倍。為進一步優化韌性,采用 “局部硬化” 工藝:模具刃口部位硬度 HRC62-64,非刃口部位通過高溫回火降至 HRC50-55,使模具既耐磨又抗崩裂,適合精密電子件的高速沖壓。無錫S136模具鋼廠家批發中鋼模具鋼,助力模具企業技術升級。
在拉伸模具中,冷作模具鋼同樣發揮著重要作用。拉伸模具用于將金屬板材拉伸成各種形狀的零件,如易拉罐、汽車輪轂等。模具在工作過程中,需要承受較大的拉應力和摩擦力。選用合適的冷作模具鋼,如 Cr12Mo1V1 鋼,能夠保證模具在拉伸過程中不發生變形和破裂,同時具有良好的耐磨性能,確保拉伸零件的尺寸精度和表面質量。Cr12Mo1V1 鋼經過適當的熱處理后,其硬度和韌性能夠達到良好的匹配,滿足拉伸模具的工作要求。熱作模具鋼在鍛造模具中的應用至關重要。鍛造模具需要承受高溫坯料的壓力和沖擊,同時還要抵抗熱疲勞和磨損。以 5CrNiMo 鋼為例,它具有良好的綜合性能,在鍛造生產中被廣泛應用。在鍛造大型鍛件時,5CrNiMo 鋼制造的鍛造模具能夠穩定地工作,承受高溫坯料的反復沖擊,保證鍛件的質量。同時,通過合理的熱處理和表面處理工藝,可以進一步提高 5CrNiMo 鋼鍛造模具的使用壽命。
耐蝕塑料模具鋼主要用于制造在腐蝕性環境下工作的塑料模具,如生產含有腐蝕性添加劑的塑料制品的模具。4Cr13 鋼是常用的耐蝕塑料模具鋼,它含有較高的鉻元素,具有良好的耐腐蝕性。在化工、食品包裝等行業,使用 4Cr13 鋼制造的塑料模具,能夠有效抵抗塑料制品中腐蝕性物質的侵蝕,保證模具的正常使用,延長模具的使用壽命,同時也確保了塑料制品的質量不受模具腐蝕的影響。模具鋼的生產工藝對其性能有著決定性的影響。在熔煉過程中,采用先進的真空熔煉技術,能夠有效去除鋼中的雜質和氣體,提高鋼的純凈度。例如,通過真空感應熔煉和真空電弧重熔相結合的工藝,生產出的模具鋼,其內部雜質含量極低,組織均勻性好,從而提高了模具鋼的綜合性能。在鍛造過程中,合理的鍛造比能夠使鋼的組織更加致密,改善鋼材的力學性能。一般來說,鍛造比在 3 - 5 之間時,模具鋼的性能較為理想。中鋼模具鋼,強度高適配重型模具。
抗沖擊性對于一些承受沖擊載荷的模具鋼來說至關重要,它決定了模具在沖擊條件下的抗開裂能力。像制造鍛造模具、剪切模具、冷鐓模具等,模具在工作時會受到瞬間的沖擊力,沖擊力可達數千牛甚至數萬牛,如果模具鋼的抗沖擊性不足,容易導致模具開裂或崩塊,造成生產中斷和經濟損失。5CrNiMo 鋼是常用的抗沖擊熱作模具鋼,它通過合理的合金元素配比(含碳 0.5%、鉻 1%、鎳 1.5%、鉬 0.5%),經熱處理后能夠獲得良好的韌性和強度匹配,其沖擊韌性 αk 可達 30-50J/cm2,抗拉強度可達 1200MPa 以上。在實際鍛造生產中,5CrNiMo 鋼制造的鍛造模具能夠承受高溫坯料的劇烈沖擊,例如在鍛造直徑 500mm 的齒輪坯時,每次鍛造的沖擊力可達 5000kN,5CrNiMo 鋼模具在經過 2 萬次鍛造后仍無裂紋,而抗沖擊性較差的模具鋼在相同條件下可能數千次就出現裂紋。耐腐蝕模具鋼,中鋼產品性能優越。廣州DC53模具鋼批量定制
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在模具鋼的眾多性能中,硬度與耐磨性緊密相關,且二者對于模具的使用壽命和工作性能起著決定性作用。一般來說,模具鋼的硬度越高,其耐磨性就越好。這是因為在模具工作過程中,較高的硬度能夠有效抵抗工件對模具表面的摩擦和磨損,減少模具表面的材料損耗。例如,在冷作模具鋼中,像 Cr12MoV 鋼經過適當的熱處理后,硬度可達 HRC60 - 62,其在冷沖裁、冷擠壓等工藝中表現出優異的耐磨性,能夠長時間保持模具的尺寸精度,生產出高質量的產品。然而,單純追求高硬度并不一定能實現比較好的耐磨性,鋼中碳化物的形態、分布和數量同樣對耐磨性有著重要影響。合理分布的碳化物能夠起到彌散強化的作用,在模具表面形成堅硬的骨架結構,進一步提高模具的耐磨性能。廣州高速模具鋼