这些都在客观上推动了国外钢材牌号在国内的推广及普及,模具钢牌号对照也应运而生。
对于成型含氟、氯等有腐蚀性的塑料和各类添加阻燃剂塑料的模具,若制品要求较高,可选用进口的耐蚀钢,要求一般的可选用国产的耐蚀钢。对于成型对钢材有较强摩擦、冲击性塑料的模具,例如用来注射尼龙+玻璃纤维料的模具,需选用具有高耐磨、高抗热拉强度及高韧性等优点的进口或国产H13类钢材。
对无外观质量要求的内部结构件,成型材料对钢材亦无特殊要求的模具,其成型零部件材料选择如下:对于大中型模具,型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材,也可选用进口碳素钢S55C、S50C或国产P20或P20+Ni类塑料模具钢;型芯可选用进口或国产碳素钢。对于小型模具,若产量较高,结构较复杂,型腔可选用低档的进口P20或P20+Ni类钢材,也可选用国产P20或P20+Ni类塑料模具钢;型芯可选用国产塑料模具钢。对于结构较简单,产量不高的小型模具,型腔型芯均可选用国产塑料模具钢或碳素钢。
常用模具钢材型号
模具的用途很广,在模具材料中应用广的当属模具钢材。模具钢材种类很多,按用途主要分为冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢。在制作过程中对不同用途的模具钢要求都不同。而目前国外的模具钢材依然处在地位。
瑞典(一胜百)
718预加硬塑胶模具钢
718H预加硬塑胶模具钢
S136抗腐蚀镜面模具钢
S136H抗腐蚀镜面模具钢
8407热作压铸模具钢
DF-2不变形耐磨油钢
德国(撒斯特)
2311塑胶模具钢
2738预加硬塑胶模具钢
2316预加硬抗腐蚀镜面模具钢
2083H抗腐蚀镜面模具钢
奥地利(百禄M202)
M238预加硬塑胶模具钢
M300预加硬抗腐蚀镜面模具钢
M310抗腐蚀镜面模具钢
W302热作压铸模具钢
K460不变形耐磨油钢
日本(日立/大同)
SLD(SKD-11)特种冷冲模合金钢
DAC(SKD-61)热作铸模合金钢
FDAC(DH2F)特种耐热压铸模具钢
SKH-9(SKH-51)特种高速钢
SGT(SKS3)耐磨不变形合金工具钢
HPM38抗腐蚀镜面模具钢
PX5塑料模具钢
DC-53特种冷冲模合金钢
45号钢的布氏硬度:其中热轧钢≤229,退火钢≤197。
模具钢是用来制造冷冲模、热锻模压铸模等模具的钢种。模具是机械制造、无线电仪表、电机、电器等工业部门中制造零件的主要加工工具。模具的质量直接影响着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本、而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外,主要受模具材料和热处理的影响。
(1)硬度硬度是模具钢的主要技术指标,模具在高应力的作用下欲保持其形状尺寸不变,具有足够高的硬度。冷作模具钢在室温条件下一般硬度保持在HRC60左右,热作模具钢根据其工作条件,一般要求保持在HRC40~55范围。对于同一钢种而言,在一定的硬度值范围内,硬度与变形抗力成正比;但具有同一硬度值而成分及组织不同的钢种之间,其塑性变形抗力可能有明显的差别。
(2)红硬性 在高温状态下工作的热作模具,要求保持其组织和性能的稳定,从而保持足够高的硬度,这种性能称为红硬性。碳素工具钢、低合金工具钢通常能在180~250℃的温度范围内保持这种性能,铬钼热作模具钢一般在550~600℃的温度范围内保持这种性能。钢的红硬性主要取决于钢的化学成分和热处理工艺。
1. 碳素工具钢
在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。
2. 低合金工具钢
低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。
3. 高碳高铬工具钢
常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2),它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重 ,进行反复镦拔 (轴向镦、径向拔)改 锻 ,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。
一. 冲裁模具材料的选用及热处理要求
选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料;还应考虑被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性 的劣优依次 为碳素工具钢 — 合金工具钢 — 基体钢 — 高碳高铬钢 — 高速钢 — 钢结 硬质合金 — 硬质合金。
此外还考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。
Q235钢和45#钢特性不同:
GB/T 700-2006标准中碳素结构钢Q235按冶金质量分为A、B、C、D四个等级,各等级钢的化学成分为:
Q235钢:分A、B、C、D四级(GB/T 700-2006);
45钢:常用中碳调质结构钢。该钢冷塑性一般,退火、正火比调质时要稍好,具有较高的强度和较好的切削加工性,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性,材料来源方便。
正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。该钢经调质处理后,其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢,但该钢淬透性较低,水中临界淬透直径为12~17mm,水淬时有开裂倾向。当直径大于80mm时,经调质或正火后,其力学性能相近,对中、小型模具零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性,而大型零件,则以正火处理为宜,所以,此钢通常在调质或正火状态下使用。