冷作模具在工作时,承受着强烈的摩擦、巨大的压力以及冲击载荷,这就要求冷作模具钢具备一系列特殊性能。高硬度是冷作模具钢的特性之一,通常冷作模具钢在室温下的硬度需维持在 HRC60 左右,如此才能在高压应力下保持模具的形状和尺寸稳定,有效抵抗磨损。例如,高碳高铬型冷作模具钢 D2,经过淬火和回火处理后,硬度可高达 HRC62 - 64,其耐磨性较好,常用于制造高精度、长寿命的冷冲模、冷挤压模等。良好的耐磨性同样至关重要,模具在长时间的冷加工过程中,表面不断与工件摩擦,耐磨性不足会导致模具表面快速磨损,影响模具寿命和产品精度。冷镦模具钢抗镦粗变形能力强,保证冷镦模具精度。中山SKH-51模具钢批量定制
模具钢的轧制工艺也很关键。通过控制轧制温度、轧制速度和变形量等参数,可以优化模具钢的组织结构和性能。例如,采用控制轧制和控制冷却技术,能够使模具钢获得细小均匀的晶粒组织,提高钢材的强度和韧性。在实际生产中,对于一些模具钢,如高性能冷作模具钢和热作模具钢,通常会采用先进的轧制工艺,以满足模具制造对钢材性能的严格要求。热处理是提升模具钢性能的重要手段。淬火能够提高模具钢的硬度和耐磨性,回火则可以消除淬火应力,调整模具钢的韧性和强度。对于冷作模具钢,如 Cr12MoV 钢,通常采用高温淬火和多次回火的工艺。高温淬火可以使碳化物充分溶解,提高钢的硬度和耐磨性;多次回火能够进一步消除残余应力,稳定组织,提高模具钢的韧性。一般来说,Cr12MoV 钢的淬火温度在 1020 - 1050℃之间,回火温度在 500 - 550℃之间,回火次数为 2 - 3 次。江门P20模具钢注塑模具钢尺寸稳定性好,确保注塑件精度和质量。
抗冲击性对于一些承受冲击载荷的模具钢来说至关重要,它决定了模具在冲击条件下的抗开裂能力。像制造锻造模具、剪切模具、冷镦模具等,模具在工作时会受到瞬间的冲击力,冲击力可达数千牛甚至数万牛,如果模具钢的抗冲击性不足,容易导致模具开裂或崩块,造成生产中断和经济损失。5CrNiMo 钢是常用的抗冲击热作模具钢,它通过合理的合金元素配比(含碳 0.5%、铬 1%、镍 1.5%、钼 0.5%),经热处理后能够获得良好的韧性和强度匹配,其冲击韧性 αk 可达 30-50J/cm²,抗拉强度可达 1200MPa 以上。在实际锻造生产中,5CrNiMo 钢制造的锻造模具能够承受高温坯料的剧烈冲击,例如在锻造直径 500mm 的齿轮坯时,每次锻造的冲击力可达 5000kN,5CrNiMo 钢模具在经过 2 万次锻造后仍无裂纹,而抗冲击性较差的模具钢在相同条件下可能数千次就出现裂纹。
塑料模具钢因塑料制品的多样性而有着的需求,不同类型的塑料制品对模具钢的性能要求差异。P20 钢是常用的预硬型塑料模具钢,它在出厂时已具备 28-32HRC 的硬度,可直接用于加工模具型腔,省去了后续的热处理环节,减少了模具变形的风险。其加工性能良好,切削抗力为 45 钢的 80%,能够通过铣削、磨削等工艺制造出高精度的塑料模具,尺寸公差可控制在 ±0.005mm 以内。在生产小型塑料玩具、电子产品外壳等塑料制品时,P20 钢能够满足模具的尺寸精度和表面粗糙度要求(Ra0.8μm 以下),并且具有较好的抛光性能,经过镜面抛光后可达到 Ra0.02μm,使塑料制品表面光洁度高,提升了产品的外观质量。某电子厂商使用 P20 钢制造手机外壳模具,单套模具可生产 50 万件以上的合格产品,远高于普通碳素工具钢模具的 10 万件寿命。高碳模具钢硬度和耐磨性极高,适用于耐磨模具。
热作模具钢根据其工作温度和性能要求的不同,可分为低合金热作模具钢、中合金热作模具钢和高合金热作模具钢。低合金热作模具钢如 5CrMnMo 钢,适用于工作温度相对较低、载荷较小的热锻模等。中合金热作模具钢以 H13 钢为,具有良好的综合性能,广泛应用于各种热作模具。高合金热作模具钢如 3Cr2W8V 钢,主要用于工作温度高、载荷大的压铸模等。不同类型的热作模具钢在实际应用中,能够根据模具的具体工作条件,提供合适的性能保障。塑料模具钢的种类繁多,除了常见的预硬型塑料模具钢,还有时效硬化型塑料模具钢。18Ni 马氏体时效钢就是一种典型的时效硬化型塑料模具钢,它具有超高的强度和良好的韧性,在经过时效处理后,能够获得优异的综合性能。这种钢材特别适合制造大型、精密、复杂的塑料模具,如汽车保险杠注塑模具、航空航天领域的塑料零部件模具等。使用 18Ni 马氏体时效钢制造的模具,能够满足高精度塑料制品的生产要求,并且具有较长的使用寿命。模具钢的回火稳定性好,回火后性能变化小。中山SKH-51模具钢批量定制
纳米强化模具钢利用纳米级强化相提升性能。中山SKH-51模具钢批量定制
热作模具钢在高温环境下工作,承受着热应力、热冲击以及机械载荷的共同作用。H13 钢是典型的热作模具钢,被广泛应用于热锻模、热挤压模等。在热锻过程中,模具需要频繁地接触高温坯料,H13 钢良好的热强性、抗热疲劳性能以及足够的韧性,使其能够稳定地工作。例如在某大型锻造厂,使用 H13 钢制造的热锻模具,在经过数万次的热锻循环后,依然能保持良好的工作状态,有效保障了锻造生产的连续性和产品质量。塑料模具钢因塑料制品的多样性而有着的需求。P20 钢是常用的预硬型塑料模具钢,它在出厂时已具备一定的硬度,可直接用于加工模具型腔。其加工性能良好,能够通过切削、磨削等工艺制造出高精度的塑料模具。在生产小型塑料玩具、电子产品外壳等塑料制品时,P20 钢能够满足模具的尺寸精度和表面粗糙度要求,并且具有较好的抛光性能,使塑料制品表面光洁度高,提升了产品的外观质量。中山SKH-51模具钢批量定制