高端冷沖模具鋼(冷沖模具裝配)

博主:adminadmin 2023-04-30 19:30:07 條評論
摘要:今天給各位分享高端冷沖模具鋼的知識,其中也會對冷沖模具裝配進行解釋,現在開始吧!冷沖模具除了cr12mov外,還有沒有比它韌性跟硬度更好的材料,...
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今天給各位分享高端冷沖模具鋼的知識,其中也會對冷沖模具裝配進行解釋,現在開始吧!

冷沖模具除了cr12mov外,還有沒有比它韌性跟硬度更好的材料,主要做大批量生產模具的刃口鑲件。

試試 LD 鋼,LD(7Cr7Mo3V2Si)是基體鋼,既不像高速鋼那樣硬脆,也不像Cr12MoV那樣不太耐磨。LD鋼是高強韌性冷作模具鋼。

高端冷沖模具鋼(冷沖模具裝配)

LD模具鋼,LD鋼材,LD是什么材料

7Cr7Mo2V2Si(LD)

一該鋼的特性:

7Cr7Mo2V2Si簡稱LD,LD1國內研制的新型高強韌特種耐磨性冷沖模具鋼,按其用途而取“冷鐓”(Leng Dun),LD原為系列鋼號,分為LD1,LD2等,但在實際運用中LD1為最佳,其他應用很少。該鋼在保持較高韌性的情況下,其抗壓強度、抗彎強度、耐磨性等較65Nb優良。

該鋼最初是針對冷鐓模具而研制。其碳含量低于G.Steven推薦的“平衡碳”規律,使鋼在具有高硬度的同時,又具有較好韌性;加入Cr、 Mo、V元素,有利于二次硬化,保證鋼具有較高的硬度、強度和良好的耐磨性;加入一定量的Si,以強化基體,提高回火穩定性。

二化學成份(%):

C0.70~0.80

Si 0.70~1.20

Cr 6.50~7.00

Mo2.00~2.50

V1.70~2.20

Mn≤0.40

P≤0.030

S ≤0.030

三供貨狀態:退火 HB 207~255

四熱處理制度:

1LD 鋼常用的熱處理工藝:

1100-1150℃,淬火 530-570C 回火,回火后硬度 HRC57-63 。

1100 ℃ 淬火后的組織為細針馬氏體 + 殘留奧氏體 + 剩余碳化物,晶粒度 10.5 級。1100 ℃ 淬火、 570 ℃ 回火后的組織為回火馬氏體 + 殘余碳化物。

2 7Cr7Mo2V2Si 高溫加熱時脫碳傾向較嚴重,淬火加熱應在脫氧后的鹽熔爐中,真空加熱中和保護氣氛中進行,淬火時應采用850℃預熱,選用1100℃-1150℃為最終淬火加熱溫度。保溫系數為20~25s/mm,加熱后分級淬火。回火溫度為530℃-570℃,回火次數為2-3次,回火后的硬度為60~62HRC。

五用途:

1適用于制造形狀復雜,承受沖擊、彎曲應力較大而要求耐磨性能高的各類大中型沖裁模。重裁冷鐓、冷擠模具,也可用于制造熱變形模具。

2 LD 鋼已被廣泛應用于制造冷鍛、冷沖、冷壓、冷彎等隨沖擊、彎曲應力較大,又要求耐磨損的各類冷作模具。

3可用于螺栓冷鐓光沖模,螺栓冷鐓切邊模,螺母冷鐓壓球模,螺母冷鐓六角模。

4自行車中軸碗冷擠壓模,套筒扳手冷擠壓沖頭,內六角螺栓三序沖頭,軸承圈打字沖模,汽車板彈簧沖孔模等。

冷沖模具綱韌性好,硬度高的是哪種綱材

冷沖模具鋼韌性好,硬度高的是8566模具鋼。除了8566模具鋼,還有LD,YXR33,CALDIE,DC53,SKH-51。

1)其中DC53模具鋼的價格相對實惠。

2)耐磨性和DC53差不多,抗崩裂性能比DC53好的模具鋼有LD,CALDIE,這也是比較常見模具鋼。LD模具鋼價格實惠,但熱處理工藝不好把控,因此品質不穩定,市場反應不太好,這也是LD模具鋼使用范圍不廣泛的關鍵原因。

3)SKH-51是高速鋼,耐磨性比DC53好,抗崩裂性能比DC53差。

4)8566模具鋼韌性是SKH-51高速鋼的4倍,D2的2倍。沖頭料用8566模具鋼,不會崩裂。8566使用硬度HRC58-60,耐磨性足夠。

8566模具鋼抗崩裂性能比LD,YXR33,CALDIE,DC53,SKH-51好。沖壓厚板,或有硬度的不銹鋼,65錳鋼,沖頭料不會崩裂。8566模具鋼可以解決DC53無法解決的崩裂問題。

5)YXR33紅硬性好,耐磨性和抗崩裂性能綜合得比較好。但價格貴,熱處理時間久。

高耐磨微變形冷作模具鋼有哪些種類及特點如何

高耐磨微變形冷作模具鋼的種類有:CR12MOV,SKD11,D2,DC53,M2,SKH-9等。

特點:具有高的淬透性、淬硬性和高的耐磨性;高溫抗氧化性能好,淬火和拋光后抗銹蝕能力好,熱處理變形小。宜制造各種高精度、長壽命的冷作模具、刃具和量具,例如:形狀復雜的沖孔凹模、冷擠壓模、滾絲輪、搓絲輪、冷剪切刀和精密量具等。

高端模具鋼材的質量要求是些什么

1、模具鋼在工作性能方面的要求

①硬度

模具在工作時受力狀態是復雜的,如熱作模具通常在交換的溫度場下承受交變應力作用,因此它應具有良好的抗軟化或塑性變形狀態的能力,在長期工作環境下仍能保持模具的形狀和尺寸精度。硬度是模具鋼的生要性能之一。對冷作模具的硬度一般選擇在58HRC以上,而熱作模具尤其是要求高的抗熱疲勞性能的模具,通常硬度在45HRC左右。對普通使用的塑料模具,一般硬度要求在35HRC左右。

②強度與韌性

零件在成形使模具承受著巨大的的沖擊、扭曲等負荷,尤其是現代高速沖壓、高速精密鍛造和液態成形等技術以及一次成形技術的發展,模具承受著更大的負荷,往往由于鋼材的強度和韌度不夠,造成型腔邊緣或局部塌陷、崩刃或斷裂而早期失效,因此模具熱處理后應具有較高的硬度和韌度。

③耐磨性

零件成形時材料與模具型腔表面發生相對運動,使型腔表面產生了磨損,從而使得模具的尺寸精度、形狀和表面的粗糙度發生變化而失效。磨損是一種復雜的過程,影響因素很多,除取決于作用于模具的外界條件外,還在很大程度上取決于采用鋼材的化學成分不均勻性、組織狀態、力學性能等。

④疲勞性能

模具工作時承受著機械沖擊和熱沖擊的交變應力,熱作模具在工作的過程中,熱交變應力更明顯地導致模具熱裂。受應力和溫度梯度的影響而引起裂紋,往往是在型腔表面形成淺而細的裂紋,它的迅速傳播和擴展導致模具失效。另外,鋼的化學成分及組織的不均勻,鋼中存在的冶金缺陷如非金屬夾雜物,氣孔、顯微裂紋等均可導致鋼的疲勞強度降低,因為在交變應力的作用下,首先在這些薄弱地區產生疲勞裂紋并發展為疲勞破壞。

⑤粘著性

工模具零件的表面由于兩金屬原子相互摭用或單相擴散的作用,往往會有一些被加工金屬粘附著,尤其是一些切削、剪切工具和沖壓工具的表面會產生粘附或結疤現象,這會影響刃口的鋒利程度和局部組織、化學成分的改變,使刃口部分崩裂或粘附金屬的脫落劃傷模具,使工件表面粗糙。因此良好的抗粘著性也是很重要的。

⑥拋光和蝕刻性能

隨著模具,特別是塑料模具的廣泛使用,低的表面粗糙度值(有時甚至是鏡面的程度)已經十分性必要,低的表面粗糙度值影響到模具的壽命和生產效率及制品的質量。高的表面質量可以減輕腐蝕(特別是局部點狀腐蝕);減小開裂的危險,拋光鋼材的化學成分、組織結構、硬度及碳化物分布必須均勻。大碳化物尤其是他們偏析并成帶狀時,對表面拋光性極為有害。特別重要的是,鋼中不能含有沒有發生變形的大的氧化物夾雜或偏析,因而必須嚴格控制冶煉和脫氧工藝。真空電弧重熔、電渣重熔效果良好,這種工藝目前已成為高級塑料模具鋼的主要生產方式。即使是簡單的真空脫氣也有助于消除大的氧化物夾雜,這些冶煉工藝不僅能降低氧化物的含量,而且能使氧化物更細小、均勻,同時控制冶煉和脫氧過程,還可以改變夾雜物類型,使之軟化并具有較好的塑韌性而提高拋光性能。

鋼材中任何未閉合的空洞都會影響其拋光性能,因而熱加工中壓合疏松等冶金缺陷并保持組織的致密是十分必要的,這可以通過現代化的成形加工技術來實現。例如反復鐓拔技術、旋轉鍛造技術、高溫等靜壓制等可細化原始鑄態組織,樹枝晶內空隙。電渣重熔、真空電弧重熔精煉工藝,對鋼材均勻性也十分有利。由熱處理或表面硬化而引起的缺陷,應盡量避免導致硬度不均勻的脫碳。這些措施加上合理的成分設計及控制,就能生產出鏡面加工性優異的鋼。

此外,還應根據模具的工作條件和環境的差異,考慮所用模具鋼應具有良好的熱導性、抗腐蝕性、抗氧化性和導磁性等。

2、模具鋼在工藝性能方面的要求

①可加工性

鋼材的可加工性主要包括被切削加工性和冷熱塑性變形兩種,它取決于鋼的化學成分、熱處理后的組織和冶金生產的內部質量,近些年來,為了改善鋼的可加工性,在一些鋼中加入易切削元素或改變鋼中的夾雜物的分布狀態,從而提高模具鋼的表面質量和減少模具的磨損。在熱加工時,對一些高碳高合金的模具鋼,特別是改善碳化物的形態和分布、晶粒大小和奧氏體合金化程度十分重要。

除了應具有良好的可加工性外,還要有良好的電加工性以及壓印翻模加工性等。

②淬透性和淬硬性

模具對這兩種性能的要求根據工作條件不同是各有側重的,對于要求整個截面的硬度均勻性高的模具如錘鍛模用鋼,則其具有高的淬透性更顯重要,而對只要求有高硬度的小型模具,如沖裁落料模具鋼,則更偏重于高淬硬性。

③熱處理變形性

模具零件在熱處理時,要求變形小,各個方向要有相近的變化,且組織穩定。淬火變形小,除與淬火溫度]時間和冷卻介質等因素有關外,它主要取決于鋼的成分均勻、冶金質量和組織穩定性。

④脫碳敏感性

模具鋼在鍛造、退火或淬火時,在無保護氣氛下加熱,其表面會產生氧化脫碳等缺陷,從而使模具在耐用度下降。脫碳除了與熱處理工藝、設備有關外,就材料本身而言,主要取決于鋼的化學成分、特別是碳含量,在含有較高的硅、鉬等元素時,也會加劇脫碳。

此外,應根據模具的使用條件,應考慮模具的鏡面拋光性、磨削性和電化學性等性能。

3、模具鋼在冶金質量方面的要求

高的冶金質量才能發揮鋼的基體本特性,模具鋼的內部冶金質量與它的基本性能有同等的重要意義,在研究性能的同時,必須研究冶金質量影響因素。一般較常遇到模具鋼的內外質量問題有以下幾個方面:

①化學成分的均勻性

模具鋼通常是含有多元素的合金鋼,鋼在錠模具中從液態凝固時,由于選分結晶的緣故,鋼液中各種元素在凝固的結構中分布不均勻而形成偏析,這種化學成分的偏析將造成組織和性能的差異,它是影響鋼材質量的重要因素之一。降低鋼的偏析度,可以有效地提高鋼的性能。近些年來,國內外很多冶金廠都在致力研究生產成分均勻、組織細化的鋼材。

②有害元素的含量

硫和磷在鋼凝固過程中形成磷化物和硫化物而在晶界沉淀,因而產生晶間脆性,使鋼的塑性降低,過高的S、P含量,會使鋼錠在軋制時易產生裂紋,而且會大大降低鋼的力學性能。日本的松田幸紀等研究了S、P含量對含W(Cr)5%熱作模具鋼(H13)的韌性和熱疲勞性能影響結果表明,如將W(S、P)的含量從0.025%和0.010%降到W(P)0.005%和W(S)0.001%時,其熱疲勞裂紋的長度和數量將減少一半。日立金屬公司將SKD61鋼中的W(P)含量從0.03%降到0.001%時,可使鋼45HRC時的沖擊韌度由39.2J/cm2提高到127.5J/cm2。此外,降低鋼中的S、P含量還可以有效地提高鋼的等向性。

③鋼中的非金屬夾雜物

質量良好的鋼材不僅化學成分要符合技術標準的規定,并且鋼中的非金屬夾雜物的含量要盡可能地少,因為非金屬夾雜物在鋼中所占的體積雖然很小,但對鋼材的性能影響卻很大。減少鋼中的非金屬夾雜物是煉鋼的主要任務之一。通常所指的鋼中的非金屬夾雜物,主要是指鐵及其他合金元素與氧、硫、氮等作用所形成的化合物,如FeO、MnO、Al2O3、SiO2、FeS、MnS、AlN、VN等,以及在煉鋼和澆注時帶入的耐火材料,后者的成分也主要是Si、Al、Fe、Cr、Ca、Mg等的氧化物。鋼中的非金屬夾雜物就其來源,可以分為內在夾雜物和外來夾雜物,仙在的夾雜物是鋼在液態及凝固過程中形成的化合物。

鋼中的非金屬夾雜物在基本種意義上呆以看成是一定尺寸的裂紋,它破壞了金屬的連續性,引起應力集中,在外界應力的作用下,裂紋延伸很容易發展擴大而導致性能降低。塑性夾雜物的存在,隨著鍛軋過程延展變形,致使鋼材產生各向異性。同時夾雜物拋光過程中的剝落,提高了模具的表面粗糙度。因此,對于大型和重要的模具來說,提高鋼的純凈度是十分重要的。

4、白點

白點是熱軋鋼坯和大型鍛件中比較常見的缺陷,是鋼的內部破裂的一種。白點的存在對鋼的性能有極為不利的影響,這種影響主要表現在使鋼的力學性能降低,熱處理時使鍛件淬火開裂,或使用時發展成更為嚴重的破壞事故,所以在任何情況下,都不能使用有白點的鍛件。不同的鋼對白點的敏感程度是不同的,一般認為容易發生白點的鋼有鉻鋼、鉻鉬鋼、錳鋼、錳鉬鋼、鉻鎳鉬鋼、鉻鎢鋼等。其中以含W(C)大于0.30%、W(Cr)大于1%、W(Ni)大地2.5%的馬氏體鉻鎳鋼及鉻鎳鉬鋼等對白點的敏感性最大。白點的形成原因是鋼中的氫的脫溶析出聚集,在鋼的縱斷面上形成的銀亮白色粗晶狀的圓形或橢圓形的斑點。它往往使鍛件和坯材的內部產生裂紋。模具鋼5CrNiMo、5CrMnMo等最容易發生白點,若增加碳化物元素Cr、Mo和V后可以降低白點的敏感性。這類鋼在生產中一定要注意脫氣和加強大鍛件的鍛后緩冷或去氫退火。

5、氧含量

對模具鋼一般都未規定鋼中的允許的氣體含量。隨著氧含量的增加,氧化物的顆粒和數量都隨之增加,鋼的疲勞性能降低,熱裂紋也容易產生。有人曾對4Cr5MoSiV1鋼進行過試驗,氧含量最好不超過1.5*10-5,哪日本山陽特殊鋼公司規定高純凈度鋼氧含量不大于1.0*10-5。因此,近年來,為了提高模具的制造質量。國內外的模具鋼逐漸在向低氧含量的方向發展。

6、碳化物的不均勻度

碳化物是絕大多數模具鋼的必需組分,除可溶于奧氏體的碳化物外,還會有部分不能溶于奧氏體的殘留碳化物。碳化物的尺寸、形態、分布對模具鋼的使用性能等有十分重要的影響。關于碳化物的尺寸、形狀和分布是與鋼的冶煉方法、鋼錠的凝固條件以及熱加工變形條件等有關。過共析鋼的碳化物可能在晶界形成風狀碳化物或是在加工變形中碳化物被拉長而形成帶狀碳化物或者二者兼有,萊氏體模具鋼中,存在一次碳化物和二次碳化物,在熱變形的過程中,網狀的共晶碳化物大多可以破碎,碳化物先沿變形方向延伸,產生帶狀,隨著變形程度的增加,碳化物變得均勻、細小。碳化物的不均勻性對淬火變形、開裂、鋼材的力學性能的影響較大。

7、偏析

偏析即鋼的成分與組織不均勻性的表現,這是在模具鋼的低倍組織的檢驗中常存在的一種缺陷。是鋼錠在凝固過程中形成的,與鋼的化學成分和澆注溫度等有關。一般分為樹枝狀的偏析、方形偏析、點狀偏析等。由于樹枝狀的偏析的存在,使負然各個不同的方向的力學性能表現出明顯的差異。方形偏析是由于鑄錠結晶時,在柱狀晶的末端與錠心等軸晶區間,聚集了較多的雜質和孔隙而形成的。嚴重的方形偏析,對鋼材的質量的影響是顯著的,特別是切削加工量很大的零件或心部受力的模具零件。偏析除了影響模具鋼力學性能的等向性外,對模具的拋光性能也有一定的影響。因此,國外相關的標準中有嚴格的規定。

8、疏松

疏松是鋼的不致密性的表現。疏松多數出現在鋼錠的上部及中部,在這些地方因為集中了較多的雜質和氣體造成的。由于疏松缺陷的存在,降低了鋼的強度和韌性,也嚴重地影響了加工后的表面的粗糙度,在一般的模具鋼中的影響不是特別大,但如冷軋輥、大型的模塊、沖頭和塑料成形模具零件等都有較嚴格的要求。如深型腔的鍛模和沖頭要求疏松不超過1級或2級,用于表盤或透光件等的塑料模具用鋼,要求疏松不超過1級。

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冷沖壓模具和塑料模具的各種鋼材的特性和用途!請大家幫忙

1. 低合金冷作模具鋼

低合金冷作模具鋼主要特點是工藝性好,淬火溫度低,熱處理變形小,強韌性好,并具有適當的耐磨性。GD(6CrMnNiMoVSi)鋼是一種低合金工具鋼,也是典型的高強高韌性冷作模具鋼,用于制作易崩刃、斷裂的冷沖模具,有較高的使用壽命。其化學成分見表1。

表1 幾種新型冷作模具鋼的成分 (W%)

號 C Cr Ni Si Mn Mo V W Nb

GD鋼 0.64-0.74 1.0-1.3 0.7-1.0 0.5-0.9 0.7-1.0 0.3-0.6 0.12

65Nb 0.6-0.7 3.8-4.4

0.35 0.40 2.0-2.5 0.8-1.1 2.5-3.0 0.2-0.3

CG-2 0.55-0.64 3.8-4.3 1.8-2.2 0.40 0.40 2.8-3.3 0.9-1.3 0.9-1.3

LD鋼 0.7-0.8 6.5-7.0

0.7-1.2 0.50 2.0-2.5 1.7-2.2

GM 0.86-0.94 5.6-6.4

2.0-2.5 1.7-2.2 2.8-3.2

GD鋼是在CrWMn鋼的基礎上,適當地降低碳含量,以減少碳化物偏析,同時增加鎳、哇、錳,以增加基體的強度和韌性,少量鉗和釩可以細化晶粒,提高淬透性和耐磨性。并增加回火穩定性,鉻的作用主要是提高淬透性。GD鋼基體具有較多的板條狀馬氏體,碳化物較少,且細小而均勻,可以取代CrWMn鋼和部分取代Cr12MoV鋼制造冷作模具,模具使用過程中很少崩韌和斷裂。力學性能見表2、表3。

表2 GD鋼淬火溫度與硬度的關系(HRC)

淬火溫度/℃ 810 840 870 900 930 960 1000

空冷硬度 63 65.5 65.5 66 65.5 66 65

油冷硬度 65.5 66 66 66 66 66 65

200℃回火硬度 59 60 61 61 61 60.5 61

230℃回火硬度 59.5 60 60 60 60 60 60

200℃回火硬度 59.5 59.5 59 58.5 58 60 59

` 表2列出了GD鋼在不同的淬火回火溫度下獲得的硬度。由于Si、Cr的共同作用,使其具有較高的回火穩定性,可滿冷作模具的要求。

表3 幾種冷作模具鋼的力學性能對比

鋼號 熱處理工藝 抗彎強度/MPa 沖擊韌性/J?mm-2 硬度/HRC

GD鋼 900℃油淬200℃回火 4483 149.1 61

GD鋼 930℃加熱250℃等溫55min+200℃回火2h 4650 171 59

CrWMn 840℃油淬200℃回火 3777 76.5 61

Cr12MoV 1020℃油淬200℃回火 2580 44.1 61

由表3可知,GD鋼的強韌性明顯高于對比鋼,GD鋼采用等溫淬火工藝,在馬氏體基體上分布適量下貝氏體,具有明顯的韌化效果,是進一步發揮材料潛能的有效途徑。實際使用情況見表4。由此可以看出,采用GD鋼制模具壽命明顯高于CrWMn鋼及Cr12MoV鋼。

表4 幾種冷作模具鋼的壽命對比(萬件)

模具類型 GD鋼 CrWMn Cr12MoV

沖裁模 1.2

0.6

沖壓模 6 3

擠壓模 0.8 0.001 0.001

凸模 75

11

高端冷沖模具鋼的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內容。

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