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一)满足工作条件要求
0 S! v' F2 k3 e* e& \4 q2 w/ T' X @+ { 1.耐磨性 6 I" ?. d9 T1 i6 ^- m
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。
9 ~, ]7 V' B5 L- o' Z( U- x 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。 . ]3 G9 u) p# ~3 x# x4 {. z
1.强韧性 ' c, J& Q$ @' i, Y2 O0 o
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。 4 A9 [3 u( p0 p. E+ F& s
模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。
$ Z( l* T# J% m1 N: \) v. |* f 2.疲劳断裂性能
( q1 [ p8 t1 p3 X 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。 ' U3 H" ^ n8 L6 v3 L3 c1 Q
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。
* h9 f9 _. o* ~5 ?; P2 }" b 3.高温性能
6 c; P! i, \7 n! |# v 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。
( Z ^: Z5 E% h& i1 s! `: C, C" C0 W 4.耐冷热疲劳性能
9 b2 g4 t1 A# J: ?2 t 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。
! Z ]5 T$ I) ]. [- |& p0 ]# e9 | 6.耐蚀性
' U: |$ W \7 Z7 ` O 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。
5 R, ?" l6 _& D3 _% r/ Q (二)满足工艺性能要求 ' u- e- o" y4 U' s! _- C
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。
2 ]# U* p( u4 ] 1.可锻性 ) k/ m! @! {( k9 g2 L
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。 ) x" _& p0 K7 t* ?) y. s+ y8 u
2.退火工艺性
, e7 A: y3 v/ C5 O% p. ^ 球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。 % u7 B4 K; N+ i
3.切削加工性 ! `( p( O7 ~3 Y+ t8 V
切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低。
8 V2 s' c% s; H+ e2 U 4.氧化、脱碳敏感性
9 a3 l8 O) ] q, c 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。
2 u) ~5 D; {, L( H* e& D 5.淬硬性 # |; Z: Z% b3 m# _
淬火后具有均匀而高的表面硬度。
5 H+ e& Z/ O6 Z5 j( Z/ d 6.淬透性
$ }* e7 R7 C- ]. x* L$ }: Q# Z 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。 . U- v! T- A+ `0 ~/ t4 x' `
7.淬火变形开裂倾向 5 L+ t4 N! d# w
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。
1 Q5 Y- z8 ^- o& W6 V% B: y/ Q9 B 8.可磨削性
$ Q1 R) l5 c2 S- ?6 x 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。
4 r7 t9 O7 h3 o0 @ (三)满足经济性要求
/ Z% h5 v& v+ e5 b6 d9 L% U 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。
/ s/ A! F5 {1 _$ j7 ]7 J- ~. r7 y 另外,在选材时还应考虑市场的生产和供应情况,所选钢种应尽量少而集中,易购买。 |
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