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  内容提示：冷作模具钢的性能及分类 1 工艺冲头工艺 作为主要的成像工具，建模已成为重要的加工设施。家用电器约 80%的零部件、机电行业约 70%的零部件均采用模具成形。模具材料的性能、质量和品种问题往往会影响模具质量、寿命及成本。随着冷作制品向高精度、高效率、多品种发展,要求冷作模具钢具有耐磨性和较高的韧性等[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12]。中国传统的冷作模具钢品种少,质量差。如 CrWMn 含碳量较高,易产生严重的网状碳化物,导致模具在使用中的崩刃和开裂,影响正常使用性能;高碳高铬工具钢 Cr12、Cr12MoV 有高的耐磨性,但其碳化物偏析较严重,导致变形...

  冷作模具钢的性能及分类 1 工艺冲头工艺 作为主要的成像工具，建模已成为重要的加工设施。家用电器约 80%的零部件、机电行业约 70%的零部件均采用模具成形。模具材料的性能、质量和品种问题往往会影响模具质量、寿命及成本。随着冷作制品向高精度、高效率、多品种发展,要求冷作模具钢具有耐磨性和较高的韧性等[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12]。中国传统的冷作模具钢品种少,质量差。如 CrWMn 含碳量较高,易产生严重的网状碳化物,导致模具在使用中的崩刃和开裂,影响正常使用性能;高碳高铬工具钢 Cr12、Cr12MoV 有高的耐磨性,但其碳化物偏析较严重,导致变形的方向性和强韧性的降低。D2 (Cr12Mo1V1)钢和 Cr12MoV 钢相比,D2 钢的碳化物偏析较之 Cr12MoV 略有改善,强度与韧性稍有提高,D2 钢制作的模具,其常规使用的寿命也有不同程度的提高。为了更好的提高铝管冲头的常规使用的寿命,用新型冷作模具钢 7Cr7Mo2V2Si 代替原 Cr12MoV 钢,并采用优化的淬火、回火工艺处理使冲头寿命提高至原来的 4 倍,再经表面强化处理,冲头寿命进一步提升至原来的 8 倍。可见,合理选择及应用优质、新型模具材料,能大大的提升模具常规使用的寿命。本文总结了各种冷作模具钢的性能及其应用场景范围,以便指导实际应用。 2 冷作模具的特性 冷作模具是在常温下完成对金属或金属材料来塑性变形的模具,如弯曲、拉拔、冲裁、挤压、冷镦、滚丝和搓丝等。冷作模具在工作中受到拉伸、压缩、冲击、疲劳、摩擦等机械力的作用,其失效形式是磨损、脆断、塑性变形、咬合等。因此,冷作模具钢应具有的性能要求如下[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12]。 (1)良好的耐磨性:冷作模具工作时,模具与坯料之间产生很大的摩擦,为防止在模具表面划出一些微观凹凸不平的痕迹,而对模具表面造成破坏,应使模具表面拥有非常良好的耐磨性。在下贝氏体或回火马氏体的基体上分布有细小的、弥散分布的细颗粒状碳化物的组织,拥有非常良好的耐磨性。 (2)足够的强度和韧性:为避免由于冲击重载荷、偏心弯曲载荷、应力集中等引起模具的破裂和折断,要求模具具有一定的强度和韧性。 (3)良好的抗疲劳性:冷作模具一般是承受交变载荷作用的,所以所发生的破坏多为疲劳破坏。模具材料抵抗疲劳破坏的能力与其化学成分、组织状态、碳化物形态及分布、表面粗糙度等有关。 (4)抗咬合粘结能力:抗咬合能力就是对有几率发生冷焊的抵抗能力。模具工作时模具表面与坯料非间接接触时应力高,摩擦力大,坯料可能被模具冷焊在模具型腔表面而形成金属瘤,而在后续的坯料成形中在工作表面产生划痕。