重載衝裁模具鋼如何選材料
重載衝裁(cái)模(mó)刃口更易磨損,同時易於崩(bēng)刃(rèn)、斷裂,要求材料既有高耐(nài)磨性(xìng),又有高強韌性。以往,小批量軟(ruǎn)料中厚板衝裁模常選用T8A、9SiCr、60Si2Mn和6CrW2Si等鋼,其韌性較好,但抗壓強度和耐磨性不足;大批生(shēng)產用的重載(zǎi)衝裁模常(cháng)以高速(sù)鋼做凸模,以高碳高鉻鋼做凹模,其承載能力高,耐磨性好但韌性差,壽命並不高。現在趨於選用強韌性好、耐磨性好的(de)新型模具(jù)鋼,如GD、Cr5Mo1V、Cr12Mo1V1鋼,以及下列新鋼種。
①5Cr4Mo3SiMnVA1(代號012A1)鋼。此鋼由(yóu)鉬高速鋼淬火基體成分調整而得,加入Si、Mn以進一步強化基體,加入A1以細化晶粒。經熱處理後具有較(jiào)高的斷裂(liè)韌性和抗熱疲勞強(qiáng)度,是一種冷熱兼用型模具鋼。若再(zài)進(jìn)行氮(dàn)碳共滲等(děng)表麵處理,可進一步提高鋼的耐磨(mó)性和(hé)模具的使(shǐ)用壽命。
②7Cr7Mo2V2Si(代(dài)號LD)鋼(gāng)。此鋼的含碳量和合金度略高(gāo)於012A1鋼(gāng),且含V量較高,既能保持強韌(rèn)性,又具有更高的抗壓強度和耐磨性。適用(yòng)於製造各種冷作模具,將顯著提高(gāo)模具壽命。
③9Cr6W3Mo2V(代號GM)鋼。此(cǐ)鋼成分配比合理,符合平衡碳規律,淬火基體中固溶合金元素多,未溶碳化(huà)物細小(xiǎo)彌散,具(jù)有高強韌性、高(gāo)耐磨性和二次硬化潛力。其淬火、 回火溫度範圍寬(kuān),且(qiě)調節溫度可實現強韌性和耐磨性的良好(hǎo)配合。熱處(chù)理(lǐ)後抗彎強度不(bú)低於基體鋼,硬度和耐磨性接近(jìn)高速鋼(gāng),各項性能(néng)指標(biāo)均顯著優於Cr12MoV鋼。它的各種工藝(yì)性良(liáng)好。用GM鋼製造的高速衝(chōng)床多工位級進模(mó)、滾絲模和切邊模等。比用基體(tǐ)鋼、Cr12MoV鋼提高模具(jù)壽(shòu)命2~6倍以上。
④Cr8MoWV3Si(代(dài)號ER5)鋼。此鋼的含碳量和合金度比前幾種鋼有所增高。與(yǔ)Cr12MoV鋼相比(bǐ),C、Cr降低使(shǐ)碳化物細小均勻,Mo、W、V增高(gāo)可提高二次硬化能力和耐磨性。因此,ER5鋼的強度、韌(rèn)性和耐磨性均優於Cr12MoV鋼(gāng),且各種工(gōng)藝性能良好,成本適中。熱處(chù)理時通過調節工(gōng)藝參數可(kě)調整強韌性和(hé)耐磨性的配(pèi)合。ER5鋼適於製(zhì)造大(dà)型重載衝裁(cái)模、精密衝裁模和冷鐓模。用(yòng)它製造的電機矽鋼片衝裁模,其壽(shòu)命目前為同類模具之最(zuì)。
用各(gè)種高強韌性鋼製造的模具,均可(kě)通過表麵強化處理進一步大幅度提高(gāo)壽命。用於(yú)冷(lěng)衝裁模的表麵處理工藝有氮碳共滲、滲硼、TD法滲釩、滲鉻、氣相沉積TiN或TiC、化學鍍鎳磷合金和電火花熔覆硬質合金等。
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