模具钢作为制造各类模具的关键材料,依据其使用场景和性能特点,大致可分为冷作模具钢、热作模具钢以及塑料模具钢。冷作模具钢常用于室温下对工件进行压制、成型的模具制造,如冷冲裁模具、冷拉深模具等。这类钢种通常具有高硬度和良好的耐磨性,以应对冷加工过程中的度摩擦和压力。像 Cr12MoV 钢,碳含量较高,含有大量的合金元素,经过适当的热处理后,硬度可达 HRC60 - 62,在冷作模具领域应用。热作模具钢主要用于高温环境下对金属进行热加工的模具,如热锻模、压铸模等,需具备出色的热强性、热疲劳稳定性和抗热冲击能力。典型的热作模具钢 H13,在 550 - 650℃的高温区间仍能保持良好的力学性能,确保模具在反复受热和冷却的循环中稳定工作。塑料模具钢则专注于塑料成型模具的生产,因塑料品种繁多,对模具钢的要求也各不相同,涵盖了从普通强度到高耐腐蚀、高精度等多种特性,如常用的预硬型塑料模具钢 P20,具有良好的加工性能和一定的硬度,适用于大多数塑料模具的制造。模具钢的抗热裂性能强,可防止热裂纹扩展。佛山40CR模具钢批发商
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。深圳五金模具钢多少钱奥氏体模具钢具有良好的韧性和抗蚀性。
模具钢表面处理技术能提升模具性能与使用寿命。常见表面处理技术有氮化、镀硬铬、PVD(物相沉积)、CVD(化学气相沉积)等。氮化可在模具表面形成硬度高、耐磨性好且耐蚀的氮化层,提高模具表面硬度与疲劳强度,如气体氮化、离子氮化等工艺。镀硬铬能在模具表面形成坚硬、光滑的铬层,提高耐磨性与抗粘附性,常用于塑料模具与冷作模具。PVD 与 CVD 可在模具表面沉积一层高性能薄膜,如 TiN、TiAlN 等,显著提高模具的硬度、耐磨性与抗氧化性,尤其适用于高速、高精度模具,大幅提升模具在恶劣工况下的工作性能。
冷作模具钢主要用于常温下对金属材料进行冲压、剪切、冷镦等加工,其性能要求是高硬度、高耐磨性和足够的韧性。典型牌号如 Cr12MoV,经淬火 + 低温回火后硬度可达 HRC58-62,冲击韧性 αk≥20J/cm²,能承受较大的冲击载荷而不崩裂。该钢种通过添加钼(Mo)和钒(V)元素,形成细小的碳化物,显著提高耐磨性和回火稳定性,在冲裁模具中可实现 10 万次以上的使用寿命。对于要求更高的精密冷冲模具,常用 DC53 钢,其经深冷处理(-196℃)后,残余奥氏体含量≤5%,尺寸稳定性提升 40%,特别适合电子接插件等精密零件的冲压加工,可将冲裁间隙控制在 0.005mm 以内。模具钢的热传导性好,利于模具散热,保持工作稳定性。
中合金冷作模具钢以 CrWMn 钢为,它是一种含铬、钨、锰的合金工具钢,具有较高的淬透性和耐磨性,广泛应用于制造精度要求较高的冷作模具。CrWMn 钢的淬透性较好,直径 50mm 的钢材在油中淬火可获得全马氏体组织,淬火后的硬度可达 HRC62-64,经过 200-250℃回火后,硬度仍能保持在 HRC60-62。由于其合金元素的合理配比,在淬火后能形成均匀分布的碳化物(主要是 Cr23C6 和 Fe3W3C),这些碳化物硬度高、分布均匀,提高了模具的耐磨性和尺寸稳定性。CrWMn 钢常用于制造精度要求较高的冷冲模、冷挤压模以及量具等,在机械制造、电子等行业有着广泛的应用。例如在电子元件的冲压生产中,使用 CrWMn 钢制造的精密冲裁模,能够保证冲压件的尺寸精度达到 ±0.005mm,冲裁断面粗糙度达到 Ra0.4μm,满足电子元件的高精度要求。调质态模具钢强度和韧性良好配合,性能更优。江门45#模具钢厂家批发
滚压模具钢耐磨性好,保证滚压模具的工作精度。佛山40CR模具钢批发商
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。佛山40CR模具钢批发商