热处理对模具钢性能优化至关重要。常见热处理工艺包括淬火、回火、退火等。淬火可大幅提高模具钢硬度与强度,通过快速冷却使奥氏体转变为马氏体组织,但淬火过程需控制好加热温度、保温时间与冷却速度,防止出现裂纹等缺陷。回火紧随淬火之后,目的是消除淬火应力,调整硬度与韧性的平衡,不同回火温度可得到不同组织与性能。退火则用于改善钢材切削加工性能,消除残余应力,均匀组织。例如,冷作模具钢 Cr12MoV 经淬火后在 500 - 550℃回火,可获得良好的综合力学性能,满足模具长期使用需求。晶界强化模具钢通过强化晶界提高综合性能。A3模具钢厂家现货
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。苏州CR12MOV模具钢多少钱马氏体模具钢硬度高,常用于要求高硬度的模具。
根据回火温度的不同,可分为低温回火(150 - 250℃)、中温回火(350 - 500℃)和高温回火(500 - 650℃)。低温回火主要用于冷作模具钢,能够在保持高硬度的同时,适当降低淬火应力,提高韧性。中温回火常用于热作模具钢,可使钢获得较好的弹性和韧性,同时保持一定的硬度。高温回火则能使模具钢的组织更加均匀,消除内应力,提高综合力学性能,适用于一些对强度和韧性要求较高的模具。例如,热作模具钢 H13 在淬火后,通常采用 550 - 650℃的高温回火,回火次数一般为 2 - 3 次,通过这样的回火处理,H13 钢能够获得良好的热疲劳性能、强度和韧性的平衡。退火也是模具钢常用的热处理工艺之一,包括完全退火、球化退火和去应力退火等。完全退火主要用于改善模具钢的切削加工性能,通过将钢加热到临界温度以上,保温后缓慢冷却,使钢的组织均匀化,降低硬度。球化退火则适用于过共析钢,如部分冷作模具钢,其目的是使钢中的碳化物球化,改善钢的韧性和切削加工性能,同时为后续的淬火处理做好组织准备。去应力退火主要用于消除模具在加工过程中产生的残余应力,稳定模具尺寸,防止变形和开裂。
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。氮化模具钢表面形成氮化层,提高耐磨性和耐蚀性。
高合金冷作模具钢的典型是 Cr12MoV 钢,它是一种含碳 2.0%、铬 12%、钼 0.3%、钒 0.3% 的高碳高铬钢,具有高硬度、高耐磨性和高抗压强度,是制造重载冷作模具的理想材料。Cr12MoV 钢经 1020-1050℃淬火和 500-550℃多次回火后,硬度可达 HRC58-62,抗压强度可达 2500MPa 以上,其组织中含有大量的 Cr7C3 型碳化物,这些碳化物均匀分布在马氏体基体上,赋予了钢材优异的耐磨性。在五金冲压、汽车零部件制造等行业,Cr12MoV 钢被大量用于制造大型冲压模具、冷镦模具、冷挤压模具等。例如在制造汽车底盘厚板冲压模具时,模具需要承受高达 1000MPa 的压力和剧烈的摩擦,Cr12MoV 钢模具能够在这种重载条件下保持良好的尺寸精度,使用寿命可达 10 万次以上,而普通冷作模具钢在相同条件下寿命为 3 万次左右,提高了模具的使用寿命和生产效率。模具钢经表面涂层处理,进一步提高耐磨性和耐蚀性。钨钢模具钢厂家现货
低变形模具钢淬火变形小,利于保证模具精度。A3模具钢厂家现货
模具钢中的非金属夹杂物(如氧化物、硫化物)会严重影响模具寿命,模具钢需通过严格的冶炼工艺控制夹杂物等级。采用真空感应熔炼(VIM)+ 电渣重熔(ESR)双联工艺,可使 A 类(硫化物)、B 类(氧化物)夹杂物等级均控制在 1.0 级以下,D 类(球状氧化物)≤0.5 级,满足大型模具(如汽车覆盖件模具)的探伤要求(超声波探伤达到 GB/T 7233.1 中的 Ⅰ 级)。对于精密模具钢(如 S136),还需进行磁粉探伤(MT)和渗透探伤(PT),确保表面及近表面(深度≤1mm)无裂纹、气孔等缺陷。在航空航天模具(如钛合金板材冲压模)中,夹杂物控制严格的模具钢可避免冲压时因应力集中导致的模具突然失效。A3模具钢厂家现货