模具材料及熱處理工藝

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選用沖裁模具材料應(yīng)考慮工件生產(chǎn)的批量,，若批量不大就沒(méi)有必要選擇高壽命的模具材料,；還應(yīng)考慮被沖工件的材質(zhì),，不同材質(zhì)適用的模具材料亦有所不同,。對(duì)于沖裁模具,，耐磨性是決定模具壽命的重要因素,，鋼材的耐磨性取決于碳化物等硬質(zhì)點(diǎn)相的狀況和基體的硬度,，兩者的硬度越高,，碳化物的數(shù)量越多，則耐磨性越好,。

$ A% J1 ~2 S/ j# \+ y常用沖壓模具鋼材耐磨性的劣優(yōu)依次為：碳素工具鋼—合金工具鋼—基體鋼—高碳高鉻鋼—高速鋼—鋼結(jié) 硬質(zhì)合金—硬質(zhì)合金,。此外還必須考慮工件的厚度、形狀,、尺寸大小,、精度要求等因素對(duì)模具材料選擇的影響。
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% \& w, o+ z% Y0 s5 C1.傳統(tǒng)模具用鋼
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長(zhǎng)期以來(lái),，國(guó)內(nèi)薄板沖裁模用鋼為T(mén)10A,、CrWMn、9Mn2V,、Cr12和Cr12MoV等,。其中T10A為碳素工具鋼，有一定強(qiáng)度和韌性,。但耐磨性不高,，淬火容易變形及開(kāi)裂,，淬透性差，只適用于工件形狀簡(jiǎn)單,、尺寸小,、數(shù)量少的沖裁模具。

T10A碳素工具鋼的熱處理工藝為：760~810 ℃水或油 淬,，160~180 ℃回火,，硬度59~62HRC。
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; a4 S9 J+ M1 Q% QCrWMn,、9Mn2V是高碳低合金鋼種,，淬火操作簡(jiǎn)便，淬透性?xún)?yōu)于碳素工具鋼,，變形易控制,。但耐磨性和韌性仍較低，應(yīng)用于中等批量,、工件形狀較復(fù)雜的沖裁模具,。CrWMn鋼的熱處理工藝為：淬火溫度820~840 ℃油冷 ，回火溫度200 ℃,，硬度60~62HRC,。9Mn2V鋼的熱處理工藝為：淬火溫度780~820 ℃油冷 ，回火溫度150~200 ℃,，空冷,，硬度60~62HRC。注意回火溫度在200~300 ℃范圍有回火脆性和顯著體積膨脹,，應(yīng)予避開(kāi),。
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Cr12和Cr12MoV為高碳高鉻鋼，耐磨性較高,，淬火時(shí)變形很小,，淬透性好，可用于大批量生產(chǎn)的模具,，如硅鋼片沖裁模,。但該類(lèi)鋼種存在碳化物不均勻性，易產(chǎn)生碳化物偏析,，沖裁時(shí)容易出現(xiàn)崩 刃 或斷裂,。其中，Cr12含碳量較高,，碳化物分布不均比Cr12MoV嚴(yán)重,，脆性更大一些。
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, _- z9 R' P  o/ ~+ h, MCr12型鋼的熱處理工藝選擇取決于模具的使用要求,，當(dāng)模具要求比較小的變形和一定韌性時(shí),，可采用低溫淬火、回火（Cr12為950~980 ℃淬火,，150~200 ℃回火,；Cr12MoV為1020~1050 ℃淬火，180~200 ℃回火 ）,。 若要提高模具的使用溫度,，改善其淬透性和紅硬性，可采用高溫淬火,、回火 （Cr12為1000~1100 ℃淬火,，480~500 ℃回火；Cr12MoV為1110~1140 ℃淬火,，500~520 ℃回火 ）,。
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高鉻鋼在275~375 ℃區(qū)域有回火脆性，應(yīng)予避免,。
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2.常用模具新鋼種

為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)模具鋼種性能的不足,，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)或引進(jìn)了以下性能較好的沖壓模具用鋼：
  
（1）Cr12Mo1V1（代號(hào)D2）鋼
為仿美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的D2鋼引進(jìn) 的鋼種，屬Cr12型鋼,。由于D2鋼中Mo,、V含量增加，細(xì)化了晶粒,，改善了碳化物的分布狀況,，因此D2鋼的強(qiáng)韌性（沖擊韌度、抗彎強(qiáng)度,、撓度）比Cr12MoV鋼有所提高,，耐磨性和抗回火穩(wěn)定性也比Cr12MoV更高。（可用深冷處理,，提高硬度并改善尺寸穩(wěn)定性,。用D2鋼制作的沖裁模具壽命要高于Cr12MoV鋼模具。D2鋼的鍛造性能和熱塑成形性比Cr12MoV鋼略差,，機(jī)械加工性能和熱處理工藝與Cr12型鋼相似,。
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; ~7 h! J0 q: Z* v5 @( o（2）Cr6WV鋼  
為高耐磨微變形高碳中鉻鋼，碳,、鉻含量均低于Cr12型鋼,，碳化物的分布狀態(tài)較Cr12MoV均勻，具有良好的淬透性,。熱處理變形小,，機(jī)械加工性能較好�,？箯潖�(qiáng)度,、沖擊韌度優(yōu)于Cr12MoV,，只是耐磨性略低于Cr12型鋼。用于承受較大沖擊力的高硬度,、高耐磨板料沖裁模,，其效果好于Cr12型鋼。鋼的常用熱處理工藝為：淬火溫度9701 ~ 000℃,，一般可熱油或硝鹽分級(jí)淬火冷卻,，尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后應(yīng)立即回火,，回火溫度160210 ~ ℃,，硬度58 ~ 62HRC。
   
（3）Cr4W2MoV鋼  
, G  A) f+ i1 i6 S- @4 S  m也是高耐磨微 變形高碳中鉻鋼,，替代Cr12型鋼而研制的鋼種,，碳化物均勻性好，耐磨性高于Cr12MoV,，適于制作形狀復(fù)雜,、尺寸精度要求高的沖壓模具，可用于硅鋼片沖裁模,。Cr4W2MoV鋼的熱處理工藝：要求強(qiáng)度,、韌性較高時(shí)，采用低溫淬火,、低溫回火工藝：淬火溫度960~980 ℃,，回火溫度280~320 ℃，硬度60~62HRC,。要求熱硬性和耐磨性較高時(shí),，采用高溫淬火、高溫回火工藝：淬火溫度1020~1040 ℃,，回火溫度50 0~540 ℃,，硬度60~62HRC。
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（4）7CrSiMnMoV(代號(hào)CH-1)鋼  
為空淬微變形 低合金鋼,、火焰淬火鋼,，可以利用火焰進(jìn)行局部淬火，淬硬模具刃口部分,。淬火溫度（800~1000 ℃）,，具有良好的淬透性和 淬硬性 （可達(dá)60 HRC以上），強(qiáng)度和韌性較高,，崩 刃 后能補(bǔ)焊,。可代替CrWMn,、Cr12MoV鋼,，制作形狀復(fù)雜的沖裁模,。CH-1鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度900~920 ℃， 油冷 ,，190~200 ℃回火1~3小時(shí),，硬度58~62 HRC。
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（5）6CrNiSiMnMoV(代號(hào)GD)鋼
2 z) l% y, H8 n7 x! M- X+ _) ^8 a為高韌性低合金鋼,，淬透性好,，空淬變形小,，耐磨性較高,。其強(qiáng)韌性顯著高于CrWMn和Cr12MoV鋼，不易崩刃或斷裂,。尤其適用于細(xì)長(zhǎng),、薄片狀 凸模及 大型、形狀復(fù)雜,、薄壁凸凹模,。GD鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度870~930 ℃（900 ℃最佳 ），鹽浴爐加熱（45s/mm）,， 油冷或 空冷,、風(fēng)冷 ，175~230 ℃回火2小時(shí),，硬度58~62 HRC,。由于空冷即可淬硬 ，也可采用火焰加熱淬火,。
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5 }) o$ _. b( {2 ^0 _（6）9Cr6W3Mo2V2(代號(hào)GM)鋼   
/ E5 h1 u, r+ C, Z7 O" ?0 f為高耐磨高強(qiáng) 韌 合金鋼,，各項(xiàng)工藝性能良好，其耐磨性,、強(qiáng)韌性,、加工性能均優(yōu)于Cr12型鋼，能夠用于高速壓力機(jī)沖壓下的多工位 級(jí)進(jìn)模等 精密模具,，是較理想的耐磨,、精密沖壓模具用鋼。GM鋼的熱處理工藝：淬火溫度1080~1120 ℃,，硬度64~66HRC,。 回火溫度540~560 ℃，回火二次,。
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（7）Cr8MoWV3Si (代號(hào)ER5)鋼   
屬高耐磨高強(qiáng) 韌 合金鋼,，具有較好的電火花加工性能，強(qiáng)度,、韌性,、耐磨性都優(yōu)于Cr12型鋼,，適用于大型精密沖壓模具。用于硅鋼片沖裁模,，一次 刃 磨壽命為21萬(wàn)次,，總壽命高達(dá)360萬(wàn)次，是目前合金鋼沖模沖裁硅鋼片的較高壽命水平,。 ER5鋼的推薦熱處理工藝：對(duì)高耐磨性,、高強(qiáng)韌性的模具，采用1150 ℃淬火,，520~530 ℃回火3次,； 對(duì)重載服役條件下的模具，采用1120~1130 ℃淬火,，550 ℃回火3次,。

; b, r5 Y7 \: C- {* y3．硬質(zhì)合金及鋼結(jié)硬質(zhì)合金  
  
$ W' T7 B  U% b' u2 e- y4 I) s4 z   當(dāng)工件的批量極大時(shí)，可以考慮選用硬度和耐磨性比各類(lèi)模具鋼種更高的硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 ,。用作模具材料的硬質(zhì)合金為 鎢鈷類(lèi) ,，隨著 含鈷量的 增加，韌性及抗彎強(qiáng)度提高而硬度降低,。對(duì)于承受沖擊力較小的模具,，可以選用 含鈷量較低 的YG10X；承受沖擊力中等或較大的模具,，可以選用 含鈷量較高 的YG15或YG20,。硬質(zhì)合金的缺點(diǎn)為韌性較差、難以加工,，作為模具的工作部件可以設(shè)計(jì)為鑲拼結(jié)構(gòu),。鋼結(jié)硬質(zhì)合金 的性能介于硬質(zhì)合金和高速鋼之間，能夠機(jī)械加工和熱處理,，可以用于制作復(fù)雜的高壽命模具,。用作沖裁模 的鋼結(jié)硬質(zhì)合金 有DT、GT35,、TLMW50,、GW50等。
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laodongbeiren

很好,，收藏了

ygang86

美國(guó)D2很貴  價(jià)格是國(guó)內(nèi)的三倍

一路一路

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