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。中钢模具钢,硬度均匀适配多场景。中山S136H模具钢生产厂家
模具钢大致可分为冷轧模具钢、热轧模具钢和塑料模具钢三大类。冷轧模具钢适用于冷冲、拉丝、拉延等冷作工艺,需具备高硬度、强度、出色耐磨性以及足够韧性,常见如 Cr12、Cr12MoV 等钢种。热轧模具钢用于热锻、压铸等热作场景,要承受巨大机械应力与热应力,典型的有 H13、H11 等。塑料模具钢用于制造塑料成型模具,需满足一定强度、硬度、耐磨性以及良好工艺性,像 P20、718 等是常用钢种。不同类型模具钢因应用场景差异,在化学成分、性能要求和热处理方式上各有特点,以适配多样化的模具制造需求。苏州S136H模具钢批发惠州中钢,专注模具钢品质提升。
模具钢中添加了多种合金元素,这些合金元素对模具钢的性能起着至关重要的作用。碳(C)是模具钢中基本且重要的合金元素之一,它对钢的硬度、强度和耐磨性有着影响。随着碳含量的增加,钢中的碳化物数量增多,硬度和耐磨性提高,但韧性会相应下降。在冷作模具钢中,为了获得高硬度和高耐磨性,碳含量通常较高,如 Cr12 型冷作模具钢,碳含量可达 2.0% - 2.3%。铬(Cr)是模具钢中应用的合金元素,它能够提高钢的淬透性,使模具在淬火过程中能够获得均匀的组织和性能。同时,铬还能形成坚硬的碳化物,增强钢的耐磨性和耐腐蚀性。在热作模具钢中,铬有助于提高钢的热强性和热疲劳性能,例如 H13 钢中含有 5% 左右的铬。钼(Mo)和钨(W)能够提高钢的回火稳定性,使模具在高温回火后仍能保持较高的硬度,即具备良好的红硬性。这在热作模具钢中尤为重要,因为热作模具在高温下工作,需要保持稳定的硬度和强度。钼还能细化晶粒,提高钢的韧性,减少回火脆性。
热处理是提升模具钢性能的关键环节,通过不同的热处理工艺,可以改变模具钢的组织结构,从而获得所需的性能。淬火是模具钢热处理的重要步骤,其目的是使模具钢获得马氏体组织,提高钢的硬度和强度。在淬火过程中,加热温度和保温时间的控制至关重要。对于大多数模具钢来说,淬火加热温度一般在 800 - 1100℃之间,具体温度取决于钢的化学成分。例如,冷作模具钢 Cr12MoV 的淬火加热温度通常在 950 - 1050℃,在此温度范围内,能够使钢中的合金元素充分溶解到奥氏体中,淬火后获得高硬度的马氏体组织。然而,如果加热温度过高,会导致晶粒粗大,降低钢的韧性;加热温度过低,则合金元素溶解不充分,影响淬火效果。回火是淬火后必不可少的后续处理工艺,其主要作用是消除淬火应力,调整钢的硬度和韧性,使模具钢获得良好的综合力学性能。中钢模具钢,助力客户降本增效。
热作模具钢需在高温(500-800℃)下承受金属熔体的冲刷和反复加热冷却,因此必须具备优异的热强性、热疲劳抗力和抗氧化性。H13 钢是应用的热作模具钢,其化学成分设计中,铬(Cr)含量保持在 5% 左右以提高抗氧化性,钼(Mo)和钒(V)总量控制在 2%-3%,形成弥散分布的碳化物,提升高温强度。经 1050℃淬火 + 580℃回火后,其室温硬度达 HRC48-52,800℃时高温硬度仍保持在 HV300 以上,足以抵抗铝合金压铸时的高温磨损。在实际应用中,H13 模具经氮化处理后,表面硬度可达 HV800-1000,热疲劳裂纹萌生寿命延长 2 倍,特别适合汽车发动机缸体压铸模具。惠州中钢模具钢,每批次质量可控。CR12MOV模具钢批发
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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。中山S136H模具钢生产厂家