热作模具在工作过程中,面临着极为严苛的工作环境。一方面,模具要承受高温状态下金属的高压作用,例如在热锻模中,模具需承受高达数百兆帕的压力,这要求热作模具钢具备足够高的高温强度,以防止模具在高压下发生塑性变形。另一方面,热作模具频繁经历加热和冷却的循环过程,产生强烈的热应力,容易引发热疲劳裂纹,因此良好的热疲劳稳定性是热作模具钢的关键性能之一。热作模具钢还需具备一定的耐磨性,因为在高温下,模具与被加工金属之间的摩擦加剧,磨损问题更为突出。以压铸模为例,模具不仅要承受高温液态金属的高速冲刷,还需承受周期性的热冲击,这对模具钢的综合性能提出了极高要求。低碳模具钢韧性较好,可用于对韧性要求高的模具。SKD11模具钢采购
塑料模具钢的应用极为,由于塑料的种类繁多,包括热塑性塑料和热固性塑料,且塑料制品的形状、尺寸精度以及外观要求各不相同,这就导致对塑料模具钢的性能需求呈现出多样化的特点。对于制造高精度、高表面质量塑料模具,如光学镜片模具、手机外壳模具等,模具钢需要具备优良的镜面抛光性能,能够达到极低的表面粗糙度,以确保塑料制品表面光滑、无瑕疵。像 S136 这类不锈钢材质的塑料模具钢,经过精细的抛光处理后,表面粗糙度 Ra 值可低至 0.01μm 以下,非常适合制造光学模具。良好的尺寸稳定性也是塑料模具钢的重要特性之一,在塑料制品的成型过程中,模具需在一定温度和压力下保持稳定的尺寸,否则会影响产品的尺寸精度。时效硬化型塑料模具钢,如 NAK80,通过时效处理,能够在保证较强度的同时,实现极小的尺寸变化,满足高精度塑料模具的要求。对于一些含有腐蚀性添加剂的塑料,或者在潮湿环境下使用的塑料模具,耐腐蚀性成为关键性能。惠州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。
模具钢的耐磨性直接关系到模具的使用寿命。在模具工作过程中,与被加工材料之间的摩擦不可避免,良好的耐磨性能够减少模具的磨损,降低维修和更换成本。例如在粉末冶金模具中,由于粉末在压制过程中对模具表面的磨损较大,选用具有高耐磨性的模具钢至关重要。采用含有大量合金碳化物的模具钢,如 Cr12 型钢,其碳化物均匀分布在基体中,能够有效提高模具的耐磨性能,使模具在粉末冶金生产中具有较长的使用寿命。抗冲击性对于一些承受冲击载荷的模具钢来说至关重要。像制造锻造模具、剪切模具等,模具在工作时会受到瞬间的冲击力,如果模具钢的抗冲击性不足,容易导致模具开裂或损坏。5CrNiMo 钢是常用的抗冲击热作模具钢,它具有良好的韧性和强度,能够在承受较大冲击载荷的情况下,保持模具的完整性。在实际锻造生产中,5CrNiMo 钢制造的锻造模具能够稳定地工作,确保锻造工艺的顺利进行。
模具在使用过程中出现局部磨损或微小裂纹时,可采用焊接修复延长寿命,焊接工艺需根据模具钢类型合理选择。冷作模具钢(如 Cr12MoV)焊接时,因碳含量高(1.4-2.0%),易产生淬硬组织和裂纹,需采用预热(300-400℃)+ 焊后缓冷(200-250℃保温 4-6 小时)工艺,焊条选用低氢型 CrW13 焊条,焊接电流控制在 100-150A,避免热输入过大。热作模具钢(如 H13)的焊接修复常用氩弧焊,填充材料选用与母材成分相近的焊丝(如 H13 焊丝),焊后进行 550℃消除应力处理,使焊缝硬度与母材匹配(HRC45-48)。在塑料模具修复中,718H 钢采用激光焊接技术,热影响区(HAZ)宽度≤0.1mm,避免焊接变形,可修复 0.1mm 以上的微小缺陷。合金模具钢通过添加合金元素,增强了其特定性能。
选用冷作模具钢需综合考量多方面因素。模具的工作条件是首要考虑因素,如冲压模具承受高压力与摩擦力,需选用高硬度、高耐磨的钢种,像 Cr12MoV;而对于承受较大冲击载荷的冷镦模,则需在保证一定硬度前提下,侧重材料韧性,可选用 S 类耐冲击工具钢。模具尺寸与形状复杂性也有影响,大型模具要求钢材淬透性好,以保证整体性能均匀;复杂形状模具需考虑材料加工性能与热处理变形情况。此外,还需结合生产批量与成本因素,批量大、寿命要求高的模具可选用高性能模具钢,反之可选用成本较低的普通模具钢或其他替代材料。塑料模具钢对塑料成型适应性好,保证塑件外观和尺寸。广东45#模具钢源头厂家
陶瓷模具钢硬度足够,能承受陶瓷成型压力。SKD11模具钢采购
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。SKD11模具钢采购