理论教育 模具热处理如何优化使用性能要求?

模具热处理如何优化使用性能要求?

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:模具材料的使用性能主要包括硬度和热硬性、耐磨性、强度和韧性、耐热性、耐蚀性等。此外,根据各种工作条件的不同,模具的使用性能还应包括高温强度、热疲劳及导热性等。热硬性是指模具在受热或高温工作条件下保持组织和性能稳定及抗软化的能力,它是热作模具钢的重要性能指标之一。实践表明,根据模具的使用条件和性能要求,合理地选择模具钢的化学成分、组织状态及热处理工艺,能够得到强度和韧性的最佳组合。

模具热处理如何优化使用性能要求?

模具材料的使用性能主要包括硬度和热硬性、耐磨性、强度和韧性、耐热性、耐蚀性等。此外,根据各种工作条件的不同,模具的使用性能还应包括高温强度、热疲劳及导热性等。对模具的使用性能具体要求如下:

(1)硬度和热硬性 模具在压力的作用下应能保持其形状和尺寸不会迅速发生变化,故经过热处理后的模具材料应具有一定的硬度,如冷作模具的硬度为55~65HRC,热作模具的硬度为35~55HRC,塑料模具的硬度为45~60HRC,胶木模的硬度为45~55HRC,陶土模的硬度为50~62HRC,橡胶模的硬度为28~35HRC,粉末冶金模的硬度为60~62HRC,玻璃模具的硬度为45~55HRC。

热硬性是指模具在受热或高温工作条件下保持组织和性能稳定及抗软化的能力,它是热作模具钢的重要性能指标之一。

(2)耐磨性 模具在工作中需承受相当大的压力和摩擦力,如果使其在使用中保持尺寸及形状不变,持久耐用,则模具材料应具有良好的耐磨性。模具的耐磨性不仅取决于钢的成分、组织和性能,而且与工作温度、载荷(压力)状态和润滑条件等有较大的关系。(www.daowen.com)

(3)强度和韧性 模具在工作中需承受冲击、振动、扭转和弯曲等复杂应力。承受重载荷的模具如果强度不够、韧性不足,就会造成模具边缘或局部断裂,以致模具不能再继续使用。钢的晶粒度和钢中碳化物的数量、大小及分布情况以及残留奥氏体量等对钢的强度和韧性有很大的影响。高硬度材料韧性差、表面缺口敏感性大及承载能力差等是模具早期失效的重要原因。实践表明,根据模具的使用条件和性能要求,合理地选择模具钢的化学成分、组织状态及热处理工艺,能够得到强度和韧性的最佳组合。

(4)耐热性 模具随使用时间的增加,其温度会逐渐升高,因此要求模具材料具有一定的耐热性,尤其是热作模具(耐热性是其主要性能之一)。模具随温度升高而硬度降低的程度受钢中合金元素及其含量的影响。因为Mo、Cr、Co等合金元素能够防止模具钢回火软化,所以热作模具常选用含有Mo、Cr、Co等元素的钢种来制作。

(5)耐蚀性 部分塑料模和压铸模在工作时受到被加工材料的腐蚀,会导致型腔表面磨损,所以这类模具材料应具有耐蚀性。合金化或进行表面处理是提高模具钢耐蚀性的主要方法。

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