热作模具钢显微组织新的评级图谱

热作模具钢通常是按照某些标准,如VDG,DGM,NADCA#207-90或Chrysler NP-2080来评定它的显微组织,以此说明钢的质量。为了对热作模具钢从微观组织到机械性能可以作出结论的参考图谱作出可接受的修订,三家钢铁公司(Bohler Edelstahl,Edelstahl Witten-Krefeld和Uddeholm Tooling)集中到一起进行研究,把研究结果分类纳入一个特殊的设计方案中,方案考虑了按钢的压缩率以及偏析程度来分级。新研究出的图谱与钢的机械性能关系更密切。在三个钢铁公司内部试验后确认,这个图谱提供了一个有用的工具,必须通过金相评级的方法来正确评定热作工模具钢的质量。

一种高性能的新型热作模具钢

在锻造过程中锻模承受高的机械应力和热应力。模具寿命随着诸如钢种、钢的质量、热处理工艺规程、表面处理、模具尺寸、设计、硬度、当然还有生产条件等一些因素而变化的。除热磨损,塑性变形和热疲劳外,严重的开裂是在很多锻造生产中的一个主要问题。模具钢必须拥有很高而且各向同性的延展性和韧性,以抵抗在锻造过程中由高机械应力和热应力导致的热疲劳开裂以及不稳定裂纹的扩展。本篇文章中将介绍一种新的热作模具钢,并且与现有的锻模钢就机械性能和热处理特性曲线进行对比。介绍其应用并就常规锻模钢性能进行讨论。

使用粉末冶金工具钢,提高冷作模具的寿命

冷作模具的寿命受到许多因素影响。为了得到高的模具寿命,通常考虑以下一些因素:模具材料、模具设计、模具的加工工艺、模具钢的热处理、被加工材料、生产条件、模具的维护。本文对上面提到的一些影响模具寿命的因素进行深入探讨。从冶金方式来讨论使用粉末冶金模具钢的优点。从模具失效的主要机理来讨论模具钢的选材原则。对模具的磨损现象将联系模具的应用,例如对冲切软的不锈钢或者硬化钢板来进行讨论。也讨论了模具钢热处理的重要性和操作控制。提出了有关热处理工艺的一些实际问题。提到了表面硬化镀层对延长模具寿命的好处。推荐了对模具钢材料中间加工(例如线切割)的正确工序。本文也讨论了与机加工相关的实际问题。

新型热作模具钢材料——HOTVAR

HOTVAR是一胜百集团UDDEHOLM钢厂为适应市场需要而开发的系列新钢种之一。HOTVAR是在硬度为54～58 HRC范围内的极佳的热作钢。在此硬度范围内,至今为止对于热作钢来说仍是空白。因此HOTVAR扩展了一胜百模具钢系列并开拓了新的应用领域。

新型塑胶模具钢材料——CORRAX

CORRAX为不锈模具钢,具有一系列独特的性能。优良的抗腐蚀性能,硬度可达50 HRC,用途广泛,完美地适用于以下产品的模具: 1)医疗器械 2)腐蚀性塑料(如PVC)制的产品 3)

冷成型模具的疲劳和表面缺陷

成型模具表面的一个重要性能是抗疲劳开裂的能力。模具在加工成最终形状和抛光表面时。初始裂纹可能已经形成。本文研究了有关电火花加工(EDM)所产生的表面裂纹。根据线性弹性断裂机理提出了一个模型,确定了表面裂纹分布和疲劳强度规律,它们结合起来可以计算由临界尺寸缺陷分布导致的疲劳失效的几率。

工模具的真空热处理

0 前言 直到20年前,在英国几乎所有的工模具钢的热处理都是在盐浴炉中进行的。其结果在一定程度上取决于操作者的技能和责任心。当工具脱碳时,其表面化学成分发生变化,导致表面硬度降低并伴有淬火开裂倾向,降低耐磨性及疲劳强度(包括机械疲劳及热疲劳)。盐腐蚀有时会导致工具损伤和盲孔被盐堵塞。

模具钢

1 工具钢性能 对于模具制造,有许多模具钢可供选择使用。它们可以分为塑料模具钢、热作模具钢和冷作模具钢。工具钢的性能要求应相对于诸如应用类型、被加工材料、模具大小和复杂程度、批量生产期限、使用条件、最终热处理及表面处理等诸多不同参数进行选择,但不容忽视模具制造工艺的影响。表1,2,3列出了Ud-deholm工具钢的化学成分和出厂硬度。

为冲压模具选择合适的材料

随着汽车企业对车身质量要求的提高．大量高强度钢板开始应用于汽车车身零件，这给模具制造企业提出了不小的难题．特别是高强度钢板冲压模具的模具材料选择问题。

模具钢的韧性

由于模具灾难性失效的严重后果,因此经常讨论模具钢的韧性。可是对于模具寿命来讲在某些应用中延展性比韧性更重要。本文讨论韧性与延展性的差别,用最普通的方法检测这两个性质、包括使用较新的技术如带测量仪的冲击试验和动态断裂韧性试验。本文也讨论了硬度和其它参数对韧性及延展性的影响。

压铸模具选材及其制成工艺的优化

1 引言和实践 压铸模在压铸时承受高应力,特别是受交替热应力。这种交替热应力是由于型腔表面加热、冷却产生的(注入液态金属的加热,内部冷却系统和润滑油的冷却)。尽管选用高质量热作模具钢,仍会引起热疲劳,甚至是灾难性的开裂。 根据裂纹的扩展速度模具迟早会失效,也会导致表面状况恶化。

模具中裂纹出现的位置

这里提供了一些考察模具寿命和裂纹位置的宏观方法。 首先,讨论了影响模具寿命的主要因素,考察模具材料、硬度及寿命之间的关系的一般方法。依据我们的经验,对于每一种模具工作条件也许有几种合适的模具钢材,我们用示意图的方式粗略地按模具钢材料及其硬度进行分类。按照这一思路,对于每种工作条件将有几种最合适硬度的最合适模具材料(称为“最佳点”),当模具钢硬度比最佳点高或低时模具的寿命会缩短。 其次,讨论模具崩塌和开裂的位置。举一个冲模落料时崩塌位置的例子,裂纹不是出现在切削刃口上,而是离开刃口有一些距离。在与模具内的应力分布比较时引发了模具材料强度分布的思想。尽管钢材强度分布的数据很少(因为很难测得),我们仍能认为出现开裂的位置与应力分布有关。 第三,讨论了在热冲击下的开裂发生的位置。按热循环冲击方式对淬硬到61～62 HRC的0.8C-2Cr-Mo钢进行试验,奥氏体化温度为840℃的韧性材料,其最大裂纹深度比奥氏体化温度为980℃的脆性材料要深。原因是前者产生单一裂纹而后者产生许多裂纹,许多裂纹似乎缩短了裂纹深度,因此脆性能提供同时产生裂纹的许多位置。

模具的磨粒磨损

0 引言 磨损是冷作模具,如拉伸,冲切,挤压等模具及许多塑料模具的常见的失效机制,但在热作模中,如热锻模,温锻模,铝挤出模等,也会发生这种失效。大多数模具用户认为:磨损似乎是一个自然的、不可避免的问题。这种看法当然是不准确的,因为对于一定的使用条件,选择正确的模具材料将可大大延长模具的使用寿命。

精密落料模具材料

0 前言 精密冲裁是一种生产具有复杂外形的板状金属零件的有效方法,这些零件无须进一步加工即可使用。精密冲裁往往与将零件弯曲成三维形状的后续工具相组合。典型的零件见图1及图2。典型的精冲模及两个冲头见图3。

热作模具钢的真空热处理

压铸模的寿命取决于几种因素，包括：所用模具钢的化学成分、炼钢工艺的质量、模具的大小和设计、模具加工技术、生产环境、模具维护方案，尤其是热自理并艺。热处理过程中型腔的快速２淬火有利于模具的抗热龟和开。然而，更快的淬火 速度也将增加变形和淬火开的倾向。这篇文章将讨论压铸模通过真空热处理后的机械性能和变形程序。到模具的大小、模具钢的化学成分。

淬火过程中模具变形的控制

大多数模具钢是需要整体淬火的,淬火后的模具才能够达到其使用所要求的强度和硬度。然而,伴随淬火处理过程也会使模具产生尺寸的长大或收缩以及形状的翘曲(通称为热处理变形)。

成型模具的电加工及其影响

电火花加工(EDM)在加工表面产生缺陷,并降低模具钢的韧性及疲劳强度是众所周知的。已经研究过许多冷作模具钢由于不同EMD工艺产生裂纹及气孔的数量和大小。裂纹的形成在模具的电火花加工中是普遍的,但在线切割中裂纹的出现要少得多。虽然对所研究的所有钢材,用某一种EDM工艺产生的损伤层深度大致相同,但裂纹的最深深度和裂纹分布密度却是不相同的。显微硬度测量表明,在EDM加工后回火并喷丸强化在有些情况下会使重铸层的硬度增加而不是降低。本文还提供了EDM加工如何影响弯曲强度和疲劳强度与高硬度下机加工对比的实例。

淬火态模具钢对铣削加工刀具磨损的影响

各种模具高速铣削是缩短模具加工时间的一种方法,它代替了粗加工、淬火和电火花加工。现在已有可能将淬火态的钢材直接铣削加工到要求的尺寸。 可是,钢的种类及材料硬度对切削工具的磨损及被加工模具表面质量的影响很大。这项研究是以CBN切削刀具加工不同硬度的各种模具钢,用改变切割速度来寻求每种材料在其淬火态的最佳切削速度。本文提供了一些研究结果。

CDC处理提高合金工具钢的耐磨性

对典型合金模具钢H13,Cr12MoV进行了CDC处理,用金相显微镜及扫描电子显微镜观察了渗碳层的组织,用X射线分析了碳化物的组成.结果表明FeCrC三元系合金在950℃时CDC处理的最佳碳势为1.2%,H13进行CDC处理后表层组织为马氏体加弥散分布的碳化物,碳化物主要为Cr7C3,尺寸在200～300nm;CDC处理使H13合金的表面硬度提高了Hm500,硬化层厚度为550μm,耐磨性优于氮化处理的H13合金.Cr12MoV合金CDC处理后表面细小碳化物数量明显增多,使材料的表面硬度提高Hm400,硬化层厚度为1000μm,实践证明,其使用寿命是常规淬火加回火处理的2倍以上.

铝压铸模的侵蚀磨损机理

压铸模表面可能经受数种磨损机制,其中之一被称为侵蚀、腐蚀或有时称为冲蚀。本文描述了一系列的实验,以尽可能地解释侵蚀磨损之本质。 在这些试验中,两种市售热作工具钢制试样以不同的温度、速度和持续时间的组合在铝液中转动。样品经抛光,并在空气中加热,以获得不同厚度的氧化物表层。结果显示出,如果转动足够快,则氧化层破裂而渗进铝并在此处开始形成不同的金属间化合物相AlFeSi。这些相以扩展的方式向钢中长大,而此扩散受时间和温度的控制。 试验结果:金属间化合物相牢固地粘附于铝的表面,因此当铝与钢强行脱离时,就会在钢表面形成凹坑。这些凹坑构成了腐蚀损害。当压铸件脱离模具时,在模具表面同样会形成这种凹坑。 实验发现,铝液很容易渗入某些氧化物而对其它一些金属等物质则较难渗入。