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(一)滿足工作條件要求 $ u0 m1 B5 o! M; q* E! R9 @6 z
1.耐磨性
5 M4 l& [! f* b 坯料在模具型腔中塑性變性時,沿型腔表面既流動又滑動,使型腔表面與坯料間產生劇烈的摩擦,從而導致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。
+ c& m; @. ` {: @' c6 s9 T' J$ z 硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關。
9 T1 H+ O7 Z- f/ l: K1 P 1.強韌性 $ ?6 v k! C, e6 B% _2 Q
模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的沖擊負荷,從而導致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時突然脆斷,模具要具有較高的強度和韌性。
$ ~$ @2 t/ f) W$ O6 y- Y2 z 模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態(tài)。
2 L: x% }. f' Z+ p, R/ H y 2.疲勞斷裂性能 3 [: Z* u0 f/ s! U
模具工作過程中,在循環(huán)應力的長期作用下,往往導致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。 0 J1 U' V' O% p$ p( ~* O* A
模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。
* Q3 b9 y i) n0 X; P 3.高溫性能 @4 o6 M) a: \9 |7 r" u/ O
當模具的工作溫度較高進,會使硬度和強度下降,導致模具早期磨損或產生塑性變形而失效。因此,模具材料應具有較高的抗回火穩(wěn)定性,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強度。
: n, \9 b+ B) h9 o 4.耐冷熱疲勞性能
: L5 ?3 D0 Q$ \- M1 {1 B! \ 有些模具在工作過程中處于反復加熱和冷卻的狀態(tài),使型腔表面受拉、壓力變應力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類模具應具有較高的耐冷熱疲勞性能。
( P# q) S3 f! k1 T3 e" B9 r: e 6.耐蝕性 % U7 U0 S$ g, y: u5 M) P M7 p" A
有些模具如塑料模在工作時,由于塑料中存在氯、氟等元素,受熱后分解析出HCI、HF等強侵蝕性氣體,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效。
, v3 e; D' Q# A( K1 W6 t) \: i (二)滿足工藝性能要求 ) a1 F' Q% G/ a! N4 ~" u Y9 i# ~( @ T
模具的制造一般都要經過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質量,降低生產成本,其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。 r7 m: \# p `
1.可鍛性
. W g- D& }9 N/ [( x 具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網狀碳化物傾向低。 3 \% X2 k& J$ @
2.退火工藝性
* O) s5 @; m& P: s 球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動范圍小,球化率高。 ( I) [! {2 q. q* D. ^( u; N. _
3.切削加工性 6 O* Z3 S* o) i* R( p. H
切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。
2 w) D5 R( N& H: R% |$ I, d 4.氧化、脫碳敏感性
+ `( }" S. w5 K. b' L* B- J 高溫加熱時抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對加熱介質不敏感,產生麻點傾向小。
; B9 O2 b5 z+ H K8 e/ q: N 5.淬硬性 : Y0 @8 _9 X. y3 }8 a+ W# S
淬火后具有均勻而高的表面硬度。
" O" M* o: L( L& U 6.淬透性
}5 i* m1 |' P. a6 n" h8 ?) Q- b 淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質就能淬硬。
1 G8 e; s2 r6 W7 ~$ ?0 i% g- E& l 7.淬火變形開裂傾向 ( @& G( O8 V; B+ j
常規(guī)淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規(guī)淬火開裂敏感性低,對淬火溫度及工件形狀不敏感。
0 y4 W- P) E: s0 Q# }! r- T+ } 8.可磨削性
' Q5 ]7 @, T6 {) U 砂輪相對損耗小,無燒傷極限磨削用量大,對砂輪質量及冷卻條件不敏感,不易發(fā)生磨傷及磨削裂紋。
+ D( C8 t5 }0 U, a 。ㄈM足經濟性要求
3 G' ?8 N8 Z! v 在給模具選材是,必須考慮經濟性這一原則,盡可能地降低制造成本。因此,在滿足使用性能的前提下,首先選用價格較低的,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國產材料就不用進口材料。
) [$ t; A/ @' u: G 另外,在選材時還應考慮市場的生產和供應情況,所選鋼種應盡量少而集中,易購買。 |
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