了解常用熱作模具鋼的詳細(xì)用鋼分析.doc(熱作模具鋼有什么性能要求？0)
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了解常用熱作模具鋼的詳細(xì)用鋼分析.doc
熱擠壓模的工作特點(diǎn)是加載速度較慢，因此，模腔受熱溫度較高，通常可達(dá)500一800℃。
對這類鋼的使用性能要求應(yīng)以高的高溫強(qiáng)度(即高的回火穩(wěn)定性）和高的耐熱疲勞性能為主。
一般的熱擠壓模尺寸較小，常小于70～90mm。
常用的熱擠壓模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等熱作模具鋼．其化學(xué)成分如表4.16所示。
其中4CrW2Si．既可做冷作模具鋼，又可做熱作模具鋼．由于用途不同，可采用不同熱處理方法。
作冷模時(shí)采用較低的淬火溫度（870900℃）及低溫或中溫回火處理；作熱模時(shí)則采用較高的淬火溫度（一般為950一1000℃）及高溫回火處理。
從總體上看，壓鑄模用鋼的使用性能要求與熱擠壓模用鋼相近，即以要求高的回火穩(wěn)定性與高的熱疲勞抗力為主。
所以通常所選用的鋼種大體上與熱擠模用鋼相同．如常采用4CrW2Si．和3Cr2W8V等鋼。
但又有所不同如對熔點(diǎn)較低Zn合金壓鑄模．可選用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等；對Al和Mg合金壓鑄模，可選用4CrW2Si、4Cr5MoSiV等對Cu合金壓鑄模．多采用3Cr2W8V鋼。
隨著黑色金屬壓鑄工藝的應(yīng)用，多采用高熔點(diǎn)的鋁合金和鎳合金．或者對3Cr2W8V鋼進(jìn)行Cr-Al-SI三元共滲，用以制造黑色金屬壓鑄模。
國內(nèi)外還正在試驗(yàn)采用高強(qiáng)度的銅合金作黑色金屬的壓鑄模材料。
為彌補(bǔ)5CrMnMo和5CrNiMo在較大截面和較高溫度時(shí)熱穩(wěn)定性、熱疲勞性及淬透性不夠的缺陷，內(nèi)開發(fā)了45Cr2NiMoVSi（簡稱45Cr2）、5Cr2NiMoVSi（簡稱5Cr2）、3Cr2MoWVNi、3Cr2MoVNi（代號B2）等大截面熱鍛模具鋼。
與5CrNiMo相比，45Cr2和5Cr2中既含有較高的Cr和Mo，又加入了少量的V，使CCT曲線上的高溫轉(zhuǎn)變區(qū)上移，低溫轉(zhuǎn)變區(qū)顯著右移，提高了鋼的淬透性。
截面尺寸在500500mm以下的模具經(jīng)970-990℃淬火，650～680℃回火后，硬度可達(dá)HRC36-44。
45Cr2和5Cr2還具有二次硬化能力，它們的高溫強(qiáng)度較5CrNiMo鋼高50%，熱穩(wěn)定性高出100～150℃，沖擊韌性則相當(dāng)。
另外，鋼的熱磨損性、熱疲勞性及抗熱裂紋擴(kuò)展的。
熱作模具鋼有什么性能要求？0
熱穩(wěn)定性是指鋼材在高溫下可長時(shí)間保持其常溫力學(xué)性能的能力。
熱作模具工作時(shí)，接觸的是熾熱的金屬，甚至是液態(tài)金屬，所以模具表面溫度很高，一般為400～700℃。
這就要求熱作模具鋼在高溫下不發(fā)生熱化，具有高的熱穩(wěn)定性，否則模具就會發(fā)生塑性變形，造成堆塌而失效。
(4)優(yōu)良的耐熱疲勞性，熱作模具的工作特點(diǎn)是反復(fù)受熱受冷，模具一時(shí)受熱膨脹，一時(shí)又冷卻收縮，形成很大的熱應(yīng)力，而且這種熱應(yīng)力是方向相反，交替產(chǎn)生的。
在反復(fù)熱應(yīng)力作用下，模具表面會形成網(wǎng)狀裂紋(龜裂)，這種現(xiàn)象稱為熱疲勞，模具因熱疲勞而過早地?cái)嗔眩菬嶙髂＞呤У闹饕蛑弧?/p>
熱作模具一般尺寸比較大，熱鍛模尤其是這樣，為了使整個(gè)模具截面的力學(xué)性能均勻，這就要求熱作模具鋼有高的淬透性能。
為了使模具不致積熱過多，導(dǎo)致力學(xué)性能下降，要盡可能降低模面溫度，減小模具內(nèi)部的溫差，這就要求熱作模具鋼要有良好的導(dǎo)熱件能。
熱作模具鋼的應(yīng)用分析
60年代以來，我國研制出不少適合我國特點(diǎn)的新型高效模具鋼，如熱作模具鋼中的3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V、4CrMnSiMoV、4Cr2NiMoV、5Cr4Mo3SiMnVA1等，冷作模具鋼中的6Cr4W3Mo2VNb、7Cr7Mo3V2Si、7CrSiMnMoV、6CrNiMnSiMoV等新鋼種的采用，均獲得提高模具壽命倍數(shù)的效果。
如冷作模具鋼選用6Cr4W3Mo2VNb（65Nb）代替T10、Cr12MoV、W6Mo5Cr4V2等制作多工位冷鐓機(jī)用的內(nèi)六角凸模、十字槽光凸模、螺栓切邊模、冷鐓螺栓頂模、鋼板彈簧沖孔凸模、螺栓平圓頭沖模、圓環(huán)冷沖模等；熱作模具鋼選用3Cr3Mo3W2V（HM1）代替3Cr2W8V鋼等制作軸承套圈的熱沖壓凸模和凹模、連桿輥鍛成形模、小型機(jī)鍛模等都顯著提高了模具壽命，因此作為模具工作者包括模具設(shè)計(jì)人員，首要任務(wù)是正確選用并合理使用模具材料，以保證模具的正常使用壽命。
線膨脹系數(shù)表示攝氏溫度升高一度時(shí)單位材料的尺寸變化。
收縮率是指由熱加工溫度至室溫這段溫度區(qū)間內(nèi)單位長度金屬材料的尺寸變化，它與材料的線膨脹系數(shù)和熱加工溫度兩者有關(guān)。
模膛設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮工件的收縮率，精密加工時(shí)還需考慮模具的熱脹冷縮問題。
熱加工時(shí)剛料的收縮率一般去1.21.5％，而對細(xì)長的桿類件，扁薄的工件，冷卻快或打擊次數(shù)多熱加工溫度低的工件收縮率取0.81.2％；帶大頭的長桿鍛件，頭部和桿部的冷縮塑料件一般取（0.30.5）％。
鋁合金為（0.81.0）％，鎂合金為0.8％，鈦合金為（0.50.7）％，銅合金為（1.01.3）％。
膨脹系數(shù)x10⒍（1/℃）11.723.92616.513.68.5。
金屬的變形力σs也稱真實(shí)應(yīng)力或流動應(yīng)力。
對于理想塑性材料，變形抗力等于材料的屈服極限；對于塑性硬化材料，變形抗力等于考慮了變形硬化后的屈服極限。
在熱鍛溫度下，變形抗力還可以用強(qiáng)度極限σb表示。
通常金屬的變形抗力與材料的化學(xué)成分、組織、變形溫度，應(yīng)變速率及變形程度等有關(guān)，可表達(dá)如下。
σsσ（T，ε1，ε2，x）。
通常變形抗力隨溫度的升高而降低，應(yīng)變速率增大時(shí)，變形抗力增大，溫度升高，這種現(xiàn)象越明顯。
變形程度對變形抗力的影響有兩種情況，某些材料隨變形程度增加，變形抗力不斷增大；而有些材料，在某一溫度下，在某一變形程度前，變形抗力隨變形程度的增加而。
增大，但超過該變形程度后，由于動態(tài)恢復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶進(jìn)行迅速，隨變形程度增大時(shí)，變形抗力逐漸減小。
一般地講，當(dāng)變形溫度高于再結(jié)晶溫度時(shí)，由于形變硬化的現(xiàn)象不明顯，應(yīng)變速率的影響大，變形程度的影響小；而變形溫度低于再結(jié)晶溫度時(shí)，變形程度的影響較大，應(yīng)變速率的影響較小。
⑴高的沖擊韌度和斷裂韌度：對錘鍛模具鋼，沖擊韌度應(yīng)大于或等于30J/㎝2，沖擊韌度是鍛模鋼的基本性能。
為阻止或延緩裂紋擴(kuò)展而導(dǎo)致模具斷裂，還需要鍛模鋼必須具有高的斷裂韌度。
⑵高的高溫硬度及高溫強(qiáng)度：為防止熱鍛模發(fā)生早期磨損及變形，模具鋼應(yīng)具有較高的高溫硬度和高溫強(qiáng)度。
⑶高的淬火性：熱鍛模尺寸較大，要求模具整個(gè)截面力學(xué)性能均勻一致，如果心部未淬透，則可能形成貝氏體或其他組織，導(dǎo)致模具早期斷裂。
⑷高的熱疲勞抗力：若導(dǎo)熱性好，熱脹系數(shù)小，則熱疲勞抗力高，可以延緩熱疲勞裂紋的產(chǎn)生。
⑸較高的回火穩(wěn)定性：防止模具在高溫服役中被繼續(xù)回火，導(dǎo)致硬度下降而影響耐磨性。
機(jī)械壓力機(jī)模塊用鋼鋼號為：4Cr5MoSiV1（H13）、4Cr5MoSiV、4Cr3W2Vsi、3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V，應(yīng)用較好的其它鋼號4Cr3Mo3W4VNb、2Cr3Mo3VNb、2Cr3Mo2NiVSi；國外進(jìn)口鍛模鋼有YHD3等，壓力機(jī)熱鍛的特點(diǎn)是成行速度慢，單件滯模時(shí)間長（約36s），因此，模腔表面溫升高，瞬時(shí)溫度可達(dá)約700℃。
冷卻及潤滑條件較好時(shí)，溫度可能偏低一些，但也會達(dá)到500℃左右，這也超過了5CrNiMo、5CrMnMo模塊的回火溫度，從而導(dǎo)致模具早期磨損，壓塌等失效。
因此，需要選用耐熱性較高的高強(qiáng)韌性模具鋼制作壓力機(jī)模具。
表2列出了錘鍛模用鋼的選擇，可供選材參考。
小型5CrMnMo、5CrNiTi、5SiMnMoV、4SiMnMoV、6SiMnMoV。
那么以上的內(nèi)容就是關(guān)于了解常用熱作模具鋼的詳細(xì)用鋼分析.doc的介紹了，熱作模具鋼有什么性能要求？0是小編整理匯總而成，希望能給大家?guī)韼椭?/p>
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