锻造是改善模具钢内部组织、提升性能的关键环节,尤其对高碳高合金钢(如 Cr12 钢),合理的锻造工艺可破碎网状碳化物,避免使用时出现早期开裂。以 Cr12MoV 钢为例,采用 “高温扩散 + 多向镦拔” 锻造工艺:加热至 1150-1200℃保温 4-6 小时,使碳化物充分溶解;通过反复镦粗(变形量≥30%)和拔长(变形量≥50%),将网状碳化物等级从 3 级降至 1 级以下。锻造后的模具钢横向冲击韧性提升 40%,使用寿命延长 2-3 倍。对于大型模具钢坯(重量≥5 吨),需采用水压机进行径向锻造,确保锻透性,避免心部出现疏松或偏析,这类锻件在汽车覆盖件模具中可承受百万次以上的冲压循环而不失效。冷作模具钢抗磨损、耐冲击,是冷加工模具的理想用材。惠州S50C模具钢批发商
高速钢也是模具钢中的重要一员,虽然其主要应用于切削刀具,但在一些特殊的模具制造中也有不可替代的作用。高速钢具有极高的硬度(经热处理后可达 HRC63-66)、耐磨性和热硬性(在 600℃时仍能保持较高的硬度),这使得它在高速冲裁模具中表现出色。例如在制造电子接插件的高速冲裁模具时,冲裁速度可达每分钟 1000 次以上,普通冷作模具钢在这种高频冲击下容易出现刃口磨损、崩裂等问题,而高速钢(如 W6Mo5Cr4V2)制造的模具,由于其基体中含有大量高硬度的碳化物(如 VC、WC),能够在高速冲压过程中保持刃口的锋利度,减少模具的磨损和崩刃现象。与普通冷作模具钢相比,使用高速钢制造的冲裁模具,在冲裁速度提高 3-5 倍的情况下,仍能保证模具的使用寿命达到 100 万次以上,极大地提高了冲裁生产效率,特别适合批量大、精度高的电子元器件生产。广东高速模具钢采购氮化模具钢表面形成氮化层,提高耐磨性和耐蚀性。
钒(V)在模具钢中主要以碳化物的形式存在,能够细化晶粒,提高钢的强度、硬度和耐磨性。同时,钒形成的碳化物具有极高的硬度和稳定性,能够有效提高模具钢的抗磨损能力,特别是在高速切削和高温高压等恶劣条件下。镍(Ni)能够提高钢的韧性和淬透性,改善钢的低温性能。在一些需要高韧性的模具钢中,如部分塑料模具钢,会添加适量的镍元素。此外,硅(Si)能够提高钢的强度和硬度,增强钢的抗氧化能力;锰(Mn)可提高钢的淬透性,改善钢的热加工性能,但锰含量过高会导致钢的过热敏感性增加。这些合金元素相互配合,通过合理的配比和热处理工艺,赋予模具钢各种优异的性能,以满足不同模具的使用要求。
热作模具钢选材时,首先要依据模具的工作温度与热负荷大小。压铸模工作温度高、热负荷大,需选用热疲劳性能与高温强度优异的钢种,如 H13 钢;热锻模在较高温度下承受冲击载荷,除热疲劳性能外,还需良好的韧性,可选用铬钨钢等。模具的服役寿命要求也很关键,长期使用的模具需选用质量高、性能稳定的钢材。同时,要考虑模具的加工工艺性,包括锻造、切削加工、热处理等性能,确保模具制造过程顺利进行。此外,还需结合成本效益分析,在满足性能要求前提下,选择性价比高的热作模具钢。模具钢经表面涂层处理,进一步提高耐磨性和耐蚀性。
模具钢的耐磨性直接关系到模具的使用寿命,是模具钢重要的性能指标之一。在模具工作过程中,与被加工材料之间的摩擦不可避免,尤其是在冷冲压、冷挤压等工艺中,模具表面会受到强烈的摩擦和磨损,良好的耐磨性能够减少模具的磨损量,降低维修和更换成本。模具钢的耐磨性主要取决于其组织中碳化物的种类、数量、分布以及基体硬度。例如在粉末冶金模具中,由于粉末在压制过程中会对模具表面产生强烈的擦伤和磨损,选用具有高耐磨性的模具钢至关重要。Cr12 型钢属于高碳高铬冷作模具钢,其组织中含有大量均匀分布的 Cr7C3 型碳化物,这种碳化物硬度高达 HV1800-2000,能够有效抵抗粉末的磨损。某粉末冶金企业使用 Cr12 钢制造齿轮模具,与使用普通模具钢相比,模具的磨损量减少了 60%,使用寿命从 1 万件提升至 3 万件,降低了生产成本。等温淬火模具钢获得下贝氏体组织,强韧性俱佳。惠州S45C模具钢工厂直销
贝氏体模具钢具有良好的强韧性和耐磨性。惠州S50C模具钢批发商
高速钢因具有高硬度、高耐磨性与良好的热硬性,在模具制造中得到一定应用,特别是在一些对耐磨性和热稳定性要求极高的冷作模具与切削刀具类模具中。例如,在制造复杂形状的冷挤压模具、粉末冶金模具时,高速钢可凭借其在高温下仍能保持高硬度的特性,有效抵抗磨损与变形。其典型钢种如 M2、M4 等,通过合理的热处理工艺,硬度可达 HRC62 - 66,能满足模具在高负荷、高速切削等恶劣条件下的使用需求。同时,高速钢的可加工性相对较好,可通过锻造、切削加工等工艺制成所需模具形状。惠州S50C模具钢批发商