鍛造模具材料的（de）物理性能知識

鍛造模具材料的物理性能知識

  鍛造模具材料的物理性能知識
  在模具使用溫度(室溫至（zhì）最高工作溫度)範圍內具有良好的抗（kàng）拉強度、屈服強度、斷（duàn）麵收縮率、延（yán）伸率（lǜ）、沖（chòng）擊（jī）韌（rèn）性和硬度等力學性能的匹（pǐ）配。
  1)抗拉強度和屈服（fú）強度
  不同類型的模具對鍛造模具材料所要（yào）求的力學性能具體指標（biāo）有所側重，同時不應僅考（kǎo）慮（lǜ）室溫力學性能而（ér）忽視（shì）更（gèng）重要的實際工作溫度的（de）性能（néng）指標;切（qiē）忌追求（qiú）盲目脫（tuō）離（lí）實際的全麵高指標。例如：在冷鍛變形抗力極高的難變形合金鍛件時，當模具承受的（de）應（yīng）力超過鍛造模具材料在使用溫度下的（de）抗拉強度時，會導致模具開裂報廢;如果模具承受的（de）應力超過鍛造模具材料在使（shǐ）用溫度下的屈服強度時，則會引起模具塌（tā）陷等永（yǒng）久變形，導致鍛件超差。在這（zhè）種（zhǒng）條件（jiàn）下，就要選擇抗拉強度和屈服強度高的鍛造模具材料，一般，鍛造模具材料的抗（kàng）拉（lā）強度應大（dà）於（yú）應（yīng）承受（shòu）應力的30%以上。
  2)沖（chòng）擊韌性、斷（duàn）麵收縮率和延伸率
  由（yóu）於鍛造模具材料的沖擊韌性指標的選擇（zé）與鍛造（zào）載荷性質密切相關，因此，對於鍛錘和螺旋壓力機等沖擊載荷設備使用的模具，如果鍛造模具材料的沖擊韌性低，模具有可能（néng）發生開裂而報廢;在這種條件下，就要選（xuǎn）擇沖擊韌性高的鍛造模具材料。
  對於斷麵收縮率和延伸率（lǜ）高的鍛造模具材料，可以在出現微小裂紋的情況下繼續使用，而不致於很快就破裂，因此，在抗（kàng）拉強度、屈服（fú）強度（dù）和硬度指標許可條件下，盡可能地提高其斷麵（miàn）收縮率和延伸率。
  3)硬度
  鑒於硬度除了與強度指標有對（duì）應關係外，還與模具的耐磨性密切相關，在沖（chòng）擊（jī）韌（rèn）性、斷麵收縮率（lǜ）和延伸率等指標許可條件下（xià），盡可能地提高其硬度(或耐磨性)。鍛模硬度和紅硬性是（shì）鍛模材（cái）料的重要性能，模具在高溫下工作應能保持其形狀和尺寸不發生變（biàn）化。
  眾所周知，同一個鍛造模具材料的抗拉強度、屈服強度（dù）、硬度和斷麵收縮率、延伸（shēn）率、沖擊韌（rèn）性之間存在著相互矛盾的關係，如果提高（gāo）前者，必須要（yào）犧牲後者，這就需要根據具體模具的（de）實際工作環境來選擇相應的性能匹配。
  必須指出，材料的硬度（dù）在一定程度不但可以反映強度水平，而且硬度和耐磨性（xìng）有著甘種對應關係，一般硬度高的材料（liào），其耐磨性也好（hǎo），因此，許多鍛造模具材料通常（cháng）隻（zhī）簡單地規定對硬度的要求。
  2.疲勞性能
  鍛造（zào）模具材料的疲（pí）勞性能包括機（jī）械疲（pí）勞和冷熱疲勞兩（liǎng）種。熱作模具長期在高機械載荷至零（líng）機械載荷及200℃～600℃溫度區間交替循（xún）環，這（zhè）兩種（zhǒng）脈沖的（de）加載和卸載所造成應（yīng）力的疊加，久而久之，模膛（táng）表（biǎo）麵會萌生出微裂紋;微裂紋進一步發展就會加速模具（jù）磨損、產生碎塊，從而導致模具失效，所以要求（qiú）鍛造模（mó）具材料應該具（jù）有良好的抗機（jī）械疲勞和抗冷熱疲勞性能。
  3.組織（zhī）穩（wěn）定性
  通常，熱作模具的工（gōng）作溫度（dù）在（zài）200℃～600℃甚（shèn）至更高，在這（zhè）樣寬的溫度區間以及脈沖式的熱負荷和機械負荷長期作用（yòng）下，會引起鍛（duàn）造模具材料組織的變化和性能(如硬度)的不穩（wěn）定性，導致加速磨損、塑（sù）性變形和龜裂，從而使模具提前失效。因此，鍛模（mó）材料的穩定性對鍛（duàn）模的使用壽命具（jù）有重要的意義。鍛模材料良好的導熱性和耐回火性，可使鍛模在複雜（zá）的工作條件下保（bǎo）持模（mó）具表（biǎo）麵的硬度和（hé）組織穩定性。
  檢查鍛造模具材料組織穩定性常（cháng）用的簡單（dān）方法：在模具的工作溫度長時間保溫(通常選擇預定的壽（shòu）命期)，然（rán）後測量不同溫度和不同時間的對應的硬度，硬度值可以定性地（dì）反映材料的抗拉強度和抗磨損的水（shuǐ）平（píng）。
  4.冷熱加工工藝性能
  鍛模材料是在高硬（yìng）度、高（gāo）強度、高耐磨性及足夠韌性的狀態（tài）下使（shǐ）用，其冷熱加工（gōng）都十分困難（nán），因（yīn）此，要求鍛造模具材料應（yīng）具有對（duì）模具的綜（zōng）合技術經（jīng）濟指標有重要（yào）影響的良好冶煉、鑄（zhù）造（zào）、鍛造、切削加工、熱處理和表麵處理和冷熱加工工（gōng）藝性能。
  5.冶金質量
  鍛造模具（jù）材料的冶金質量對模具的可靠性、壽命和經濟性有十分重要的影響。模（mó）具任何（hé）部位的低倍（bèi）和高倍組織及力學性能都（dōu）必須符合技術條件的要求（qiú），不允許有目視可見的非（fēi）金屬和金屬夾雜物、縮孔、晶粒不均勻、嚴重偏析和疏鬆、白（bái）點、裂紋、萘狀斷口（kǒu）等低倍組織缺陷，以及過（guò）燒、過熱、嚴重（chóng）脫碳、滲碳等高倍組織缺陷。
  模具鋼成分確定後(按國家或企業標（biāo）準)，決定（dìng）模具鋼模塊質量的主要因素是冶金工（gōng）藝和（hé）後續加工工藝。生產實踐證明，采用電渣爐冶煉的鋼（gāng）比較（jiào）好，純度高、致密、均勻、各向異性小，電渣鋼錠再經鍛造熱（rè）變形、反複鐓拔和相應熱處（chù）理等工序製作的（de）模塊比較（jiào）適於製造（zào）鍛模。
  6.淬透性（xìng）
  模具鋼的（de）淬透性越高（gāo），其淬（cuì）硬層(表麵（miàn）的馬氏（shì）體組織至半馬氏體組織的（de）深度)越深，則模具（jù）耐磨（mó）性好。淬（cuì）透性是衡量模具鋼接受淬火能力的重要標誌，是選擇模具（jù）鋼及其熱處理工藝的重要（yào）依據（jù）。
  7.物理性能
  鍛（duàn）模材（cái）料要求導熱性能好，以保證模具模膛表麵的熱量盡快傳導散失，避免模具因工作部分表麵溫（wēn）度過高而降低其力學性（xìng）能。保持模具應有的硬（yìng）度，有利於減少熱磨損及熱疲勞損傷（shāng）。
  Toolox具備高硬度（dù），高強度，高韌性（xìng），尺寸穩定性好,無需熱處理,減少熱處理以（yǐ）及再次精加工的時間,耐磨性和加工性能好，抗疲勞性能優異等優勢，應用於熱（rè）鍛模具領域（yù），如（rú）汽車（chē）曲軸、連杆、燃（rán）氣灶爐頭、斧頭（tóu）、等熱加工、鍛（duàn）造等，具有較高的韌（rèn）性（xìng）和穩定性，通過氮化更是可以（yǐ）提升使用（yòng）壽命，是（shì）模具鋼材領（lǐng）域上值得信賴的最佳選擇。

• 2023-08-18
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