模具鋼材的種類和特點
模具鋼是制造工業(yè)模具的核心材料,其應(yīng)用范圍極為廣泛。由于各類模具的工作條件差異巨大,制造模具所用材料也覆蓋了從普通碳素工具鋼、合金工具鋼到高速工具鋼、不銹耐熱鋼,乃至特種馬氏體時效鋼和粉末冶金高速鋼等多種品類。在眾多材料中,模具鋼憑借其優(yōu)異的綜合性能占據(jù)了主導(dǎo)地位。根據(jù)用途不同,模具鋼主要可分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類。
1、冷作模具鋼
冷作模具鋼專為在室溫下對金屬進(jìn)行成形加工的模具而設(shè)計,如冷沖裁和冷擠壓模具。其核心特點在于極高的硬度、優(yōu)異的耐磨性和良好的抗壓強(qiáng)度。此類鋼通常具備良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性,典型材料如高碳高鉻型的Cr12MoV鋼,其耐磨性極為出色。而DC53作為其改進(jìn)型,在保持高耐磨性的同時韌性更佳。
2、熱作模具鋼
熱作模具鋼用于制造處理高溫金屬的模具,如壓鑄模和熱鍛模。它們必須在反復(fù)的急冷急熱循環(huán)中保持性能穩(wěn)定。其核心特性是優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和抗熱疲勞性能。常見的H13鋼就是一種綜合性能均衡的熱作模具鋼,被廣泛應(yīng)用于鋁鋅合金壓鑄行業(yè)。
3、塑料模具鋼
塑料模具鋼主要用于塑料制品的成型模具,其性能要求非常獨特。極高的拋光性能使其能夠達(dá)到鏡面效果,直接影響塑料制品的光澤度。良好的耐腐蝕性可抵抗加工過程中釋放的腐蝕性氣體侵蝕。對于透明塑料件生產(chǎn),常選用耐蝕鏡面鋼如S136。而718等預(yù)硬鋼則因其良好的加工性成為常用選擇。
4、高速工具鋼
高速工具鋼主要用于制造要求極高的耐磨性和紅硬性的模具零件。其最大特點是在高溫環(huán)境下仍能保持高硬度,適合高速沖壓等苛刻工況。這類鋼通常含有大量的碳化物形成元素,通過特殊熱處理獲得最佳性能。
5、特種模具鋼
特種模具鋼包括為滿足特殊需求而開發(fā)的各種高端材料,如采用粉末冶金工藝生產(chǎn)的模具鋼。這類材料具有無與倫比的組織均勻性和綜合性能,適用于要求極高的精密模具制造,代表了模具鋼制造技術(shù)的最高水平。