冷作模具鋼和熱作模具鋼的區別,那裡不一樣

2022-02-26 07:02:03 字數 5254 閱讀 1134

1樓:

1、效能要求不一樣

熱作模具鋼:較高的高溫強度、良好的韌性、良好的耐磨效能、優良的耐熱疲勞性、高淬透性等。

冷作模具鋼:較高的耐磨性、較高的強度和韌性、較強的抗咬合性、受熱軟化能力等。

2、分類不一樣

熱作模具鋼的分類方法很多,可以根據合金元素含量及熱處理後的效能分類,可以按用途分,也可以按合金元素分類。按合金元素分類可分為低合金熱作模具鋼(鎢系、鉻系和鉬系)、中合金熱作模具鋼和高合金熱作模具鋼(鎢鉬系和鉻鉬系)

鋼材類別考慮,冷作模具鋼多為過共析鋼和萊氏體鋼,一般屬於工具鋼範疇。

2樓:

使用的溫度不同,冷作模具鋼是在低溫下使用(100度以下),主要是用在衝壓模具。熱作模具鋼是高溫下使用,主要是用在壓鑄模具。

冷作模具鋼側重硬度、耐磨性。含碳量高,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性為主。 冷作模具鋼包括製造衝裁用的模具(落料衝孔模、修邊模、衝頭、剪刀)、冷鐓模和冷擠壓模、壓彎模及拉絲模等。

熱作模具鋼對硬度要求適當,側重於紅硬性,導熱性,耐磨性。因此含碳量低,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性、紅硬性為主。

冷作模具鋼用來做哪些模具?熱作模具鋼可以做哪些模具?他們的區別是什麼?

3樓:e網全通

冷作模具鋼主要應用於,鋁,鋅,鎂及合金壓鑄模。

熱作模具鋼主要用於各種不鏽鋼片,矽鋼片,鋁片的衝壓模最主要的區別在於熱處理工藝上及淬火硬度的不同(1)冷作模具鋼

冷作模具包括冷沖模、冷擠模、彎曲模、切邊模等,在工作過程中,要承受高的壓力、彎曲力和一定的衝擊力,同時與坯料發生劇烈的摩擦,因此應具有高的硬度、高的耐磨性、足夠的強度和韌性,同時要求熱處理後的變形小和具有較高的淬透性等。常採用的材料為9mn2v、cr12、cr12mov、cr6wv、65mn、9sicr、gcr15simn和crwmn等,其熱處理工藝為淬火+低溫回火處理,硬度均比較高(58hrc以上)。

(2)熱作模具鋼

熱作模具包括熱鍛模、熱頂鍛模、熱擠壓模和壓鑄模等,根據工作條件,其應具有高溫下保持較高的力學效能,在較高的溫度下具有足夠的強度、韌性、硬度和耐磨性,並具有良好的耐熱疲勞性,高的淬透性,良好的工藝性和抗氧化能力,鈞銳模具鋼材其常見的材料有5crmnmo、5crnimo、3cr2w8v、h13、5sumnmov、4sicrv等,從3cr2w8v壓鑄模的熱處理工藝曲線,可以看出其熱處理工藝比較複雜,根據回火溫度來確定其力學效能,多采用高溫回火處理,其硬度控制在40~50hrc,滿足工作需要

比較熱作模具鋼和冷作模具鋼合金化和熱處理的特點,分析合金元素作用的異同

4樓:艾荔艾金屬材料

一、冷作模具鋼

冷作模具鋼包括製造衝截用的模具(落料衝孔模、修邊模、衝頭、剪刀)、冷鐓模和冷擠壓模、壓彎模及拉絲模等

1.冷作模具鋼的工作條件及效能要求

冷作模具鋼在工作時.由於被加工材料的變形抗力比較大,模具的工作部分承受很大的壓力、彎曲力、衝擊力及摩擦力。因此,冷作模具的正常報廢原因一般是磨損.也有因斷裂、崩力和變形超差而提前失效的。

冷作模具鋼與刃具鋼相比.有很多共同點。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗彎強度和足夠的韌性,以保證衝壓過程的順利進行、其不同之處在於模具外形及加i工藝複雜.而且摩擦面積大.磨損可能性大.所以修磨起來困難。因此要求具有更高的耐磨化模具工作時承受衝壓力大.又由於外形複雜易於產生應力集中,所以要求具有較高的韌性;模具尺寸大、外形複雜.所以要求較高的淬透性、較小的變形及開裂傾向性。

總之,冷作模具鋼在淬透性、耐磨性與韌性等方面的要求要較刃具鋼高一些.而在紅硬性方面卻要求較低或基本上沒要求(由於是冷態成形),所以也相應形成了一些適於做冷作模具用的鋼種,例如,發展了高耐磨、微變形冷作模具用鋼及高韌性冷作模具用鋼等。下面結合有關鋼種選用進一步說明。

2.鋼種選擇

通常接冷作模具的使用條件,可以將鋼種選擇分為以下四種情況:

(1)尺寸小、外形簡單、輕負荷的冷作模具。例如.小衝頭,剪落鋼板的剪刀等可選用t7a、 t8a、t10a、t12a等碳素工具鋼製造。這類鋼的優點是;可加工性好、**便宜、**輕易。

但其缺點是:淬透性低、耐磨性差、淬火變形大。因此,只適於製造一些尺寸小、外形簡單、輕負荷的工具以及要求硬化層不深並保持高韌性的冷像模等。

(2)尺寸大、外形複雜、輕負荷的冷作模具。常用的鋼種有9sicr、crwmn、gcr15及 9mn2v等低合金刃具鋼。這些鋼在油中的淬透直徑大體上可達40mm以上。

其中9mn2v鋼是我國近年來發展的一種不含cr的冷作模具用鋼.可代替或部分代替含cr的鋼。

9mn2v鋼的碳化物不均勻性和淬火開裂傾向性比crwmn鋼小、脫碳傾向性比9sicr鋼小,而淬透性比碳素工具鋼大.其**只比後者高約30%因此是一個值得推廣使用的鋼種。

但9mn2v鋼也存在一些缺點如衝擊韌性不高,在生產使用中發現有碎裂現象.另外回火穩定性較差,回火溫度一般不超過180℃在200℃回火時抗彎強度及韌性開始出現低值。

9mn2v鋼可在硝鹽、熱油等冷卻能力較為緩和的淬火介質中淬火。對於一些變形要求嚴格而硬度要求又不很高的模具,可採用奧氏體等溫淬火。

(3)尺寸大、外形複雜重負荷的冷作模具。須採用中合金或高合金鋼.如cr12mo、 crl2mov、 cr6wv cr4w2mov等,另外也有選用高速鋼的。

近年來用高速鋼做冷作模具的傾向巴日趨增大、但應指出,此時已不再是利用高速鋼所特有的紅硬性優點.而用它的高淬透性和高耐磨性。為此.在熱處理工藝上也應有所區別。

選用高速鋼做冷模具時.應採用低溫淬火.以進步韌性。例如 w18cr4v鋼做刃具時常用的淬火溫度為1280-1290℃。而做冷作模具時,則應採用1190℃的低溫淬火。

又如 w6mo5cr4v2鋼.採用低溫淬火後可使壽命大大進步、特別是明顯減少了折損率。

〔4)受衝擊負荷且刀間單薄的冷作模具。如上所述.前三類冷作模具用鋼的使用效能要求均以高耐磨性為主為此均採用高碳過共析鋼乃至榮氏體鋼。而對有的冷作模具加切邊樓、衝裁模等.其對口單薄.使用時又受衝擊負荷作用則應以要求高的衝擊韌性為主。

為了解決這一矛盾.可採取以下措施.①降低合碳量.採用亞共折鋼.以避免由於一次及二次碳化物而引起鋼的韌性下降;②加進si.、cr等合金元素.以進步鋼的回火穩定性和回火溫度(240一270℃回火)這樣有利於充分消除淬火應力使嘰進步.而又不致降低硬度;②加進w等形成難熔碳化物的元素以細化晶粒、進步韌性。常用的高韌性冷作模具用鋼有6sicr、4crw2si;、5crw2si等。

3.充分發揮冷作模具鋼效能潛力的途徑

在用cr12型鋼或高速鋼做冷作模具時,一個很突出的題目是鋼的脆性大.使用中易開裂。為此,必須用充分鍛打的方法細化碳化物.除此之外應發展新鋼種。發展新鋼種的著眼點,應是降低鋼的含碳量及碳化物形成元素的數目。

cr4w2mov 鋼具有高硬巨、高耐磨性和淬透性好等優點.並具有較好的回火穩定性及綜協力學效能.用乾製造矽鋼片沖模等.可使壽命比cr12mov鋼進步1~3倍以上但此鋼鑄造溫區範圍較窄,鑄造河縣開裂.應嚴格控制鑄造溫度和操縱規認cr2mn2siwmov鋼淬火溫度低、淬火變形小、淬透性高.有空淬微變形模具鋼之稱7w7cr4mov鋼可代w18cr4v和cr12mov鋼.其特點是鋼的碳化物不均勻性和韌性得到很大的改善。

二、熱作模具鋼

1.熱作模具的工作條件

熱作模具包括錘鍛模、熱擠壓模和壓鑄模三類。如前所述.熱作模具工作條件的主要特點是與熱態金屬相接觸、這是與冷作模具工作條件的主要區別。因此會帶來以下兩方面的題目:

(l)模腔表層金屬受熱。通常錘鍛模工作時.其模腔表面溫度可達300~400℃以上熱擠壓模可達500一800℃以上;壓鑄模模腔溫度與壓鑄材料種類及澆注溫度有關。如壓鑄玄色金屬時模腔溫度可達1000℃以上。

這樣高的使用溫度會使模腔表面硬度和強度明顯降低,在使用中易發生打垛。為此.對熱模具鋼的基本使用效能要求是熱塑變抗力高,包括高溫硬度和高溫強度、高的熱塑變抗力,實際上反映了鋼的高回火穩定性。由此便可以找到熱模具鋼合金化的第一種途徑,即加進cr、w、si.等合金元素可以進步鋼的回火穩定性。

(2)模腔表層金屬產生熱疲憊(龜裂)。熱模的工作特點是具有間歇性.每次使熱態金屬成形後都要用水、油、空氣等介質冷卻模腔的表面。因此.熱模的工作狀態是反覆受熱和冷卻,從而使模腔表層金屬產生反覆的熱脹冷縮,即反覆承受拉壓應力作用.其結果引起模腔表面出現龜裂,稱為熱疲憊現象,由此,對熱模具鋼提出了第二個基本使用效能要求.即具有高的熱疲憊抗力。

一般說來,影響鋼的熱疲憊抗力的因素主要有:

①鋼的導熱性。鋼的導熱性高,可使模具表層金屬受熱程度降低,從而減小鋼的熱疲憊傾向性。一般以為鋼的導熱性與合碳量有關,含碳量高時導熱性低,所以熱作模具鋼不宜採用高碳鋼。

在生產中通常採用中碳鋼(c0.3%5~0.6%)合碳量過低.會導致鋼的硬度和強度下降.也是不利的。

②鋼的臨界點影響。通常鋼的臨界點(acl)越高.鋼的熱疲憊傾向性越低。因此.一般通過加進合金元素cr、w、si、引來進步鋼的臨界點。從而進步鋼的熱疲憊抗力。

2.常用熱作模具用鋼

(1)錘鍛模用鋼。一般說來,錘鍛模用鋼有兩個題目比較突出一是工作時受衝擊負荷作用.故對鋼的力學效能要求較高,特別是對塑變抗力及韌性要求較高;二是錘鍛模的截面尺寸較大(400mm)故對鋼的淬透性要求較高,以保證整個模具組織和效能均勻。

常用錘鍛樓用鋼有5crnimo、 5crmnmo、 5crniw、 5crniti及5crmnmosiv等。不同型別的錘眼模應選用不同的材料。對特大型或大型的錘鍛模以5crnimo為好.也可採用5crniti、5crniw或5crmnmosi等。

對中小型的錘鍛模通常選用5crmnmo鋼。

(2)熱擠壓模用鋼,熱擠壓模的工作特點是載入速度較慢,因此,模腔受熱溫度較高,通常可達500一800℃。對這類鋼的使用效能要求應以高的高溫強度(即高的回火穩定性)和高的耐熱疲憊效能為主。對ak及淬透性的要求可適當放低。

一般的熱擠壓模尺寸較小,常小於 70~90 mm。

常用的熱擠壓模有4crw2si、3cr2w8v及5%cr型等熱作模具鋼.其化學成分如表4.16所示。

其中4crw2si.既可做冷作模具鋼,又可做熱作模具鋼.由於用途不同,可採用不同熱處理方法。作冷模時採用較低的淬火溫度(870—900℃)及低溫或中溫回火處理;作熱模時則採用較高的淬火溫度(一般為950一1000℃)及高溫回火處理。

(3)壓鑄模用鋼。從總體上看,壓鑄模用鋼的使用效能要求與熱擠壓模用鋼相近,即以要求高的回火穩定性與高的熱疲憊抗力為主。所以通常所選用的鋼種大體上與熱擠模用鋼相同.如常採用4crw2si.和3cr2w8v等鋼。

但又有所不同如對熔點較低zn合金壓鑄模.可選用40cr、30crmnsi及40crmo等;對al和mg合金壓鑄模,可選用4crw2si、4cr5mosiv 等對cu合金壓鑄模.多采用3cr2w8v鋼。

近年來.隨著玄色金屬壓鑄工藝的應用,多采用高熔點的鋁合金和鎳合金.或者對3cr2w8v鋼進行cr-al-si三元共滲,用以製造玄色金屬壓鑄模。最近國內外還正在試驗採用高強度的銅合金作玄色金屬的壓鑄模材料。

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