模具材料选购原则

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模具材料选购原则
8 u' Y& K5 H6 w9 |  h* Y* S0 Z（一）满足工作条件要求

, h) R" q5 Q8 G" W1．耐磨性

. D# ~! O% x% S' [; n: C* s坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
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硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。
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% G6 A8 R" A  h& l. n3 h2．强韧性

模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较高的强度和韧性。
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模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。
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3．疲劳断裂性能

) S% m; \! G3 t/ q1 Z  M模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。

2 q/ V( x' z  O# N# n: k6 E: Y0 N8 T模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。

7 b& `4 V) v. @8 A# a4．高温性能

6 v; v2 O/ O) \. K0 t9 d: [当模具的工作温度较高进，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。

5．耐冷热疲劳性能

7 H6 k( F* t; M/ A$ n有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。

6．耐蚀性
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有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。
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（二）满足工艺性能要求
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# }0 [7 {( g, f: V3 g5 I% Z4 s模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。
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8 p' H  I; B" p1．可锻性

具有较低的热锻变形抗力，塑性好，锻造温度范围宽，锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。
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+ s* R* R& v+ p- \2．退火工艺性
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8 |9 v6 y! d* J2 g6 ~0 I- E. }# B球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。

3．切削加工性
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! M& X# O/ z! G% @! @: q, g切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。
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$ k& f7 l, n- Y& i3 Q  ?4．氧化、脱碳敏感性
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9 L; N$ K: M8 q( J$ N! b1 g高温加热时抗氧化怀能好，脱碳速度慢，对加热介质不敏感，产生麻点倾向小。
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5．淬硬性

淬火后具有均匀而高的表面硬度。

6．淬透性
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4 m( @0 {9 O7 H& B' Z8 c! l淬火后能获得较深的淬硬层，采用缓和的淬火介质就能淬硬。

7．淬火变形开裂倾向

! N- K. }; ^' w6 p/ m& s常规淬火体积变化小，形状翘曲、畸变轻微，异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低，对淬火温度及工件形状不敏感。
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8．可磨削性
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砂轮相对损耗小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮质量及冷却条件不敏感，不易发生磨伤及磨削裂纹。
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- u. d. o% b* M6 A（三）满足经济性要求

/ w7 ]) W0 B2 e' @4 [在给模具选材是，必须考虑经济性这一原则，尽可能地降低制造成本。因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的，能用碳钢就不用合金钢，能用国产材料就不用进口材料。