模具钢的力学性能要求有哪些 (3)

来源:51模材网 

  【热疲劳抗力及断裂韧度】

  热疲劳抗力表征了材料热疲劳裂纹萌生前的工作寿命和萌生后的扩展速率。热疲劳通常以20℃—750℃条件下反复加热冷却时所发生裂纹的循环次数或当循环一定次数后测定裂纹长度来确定。热疲劳抗力高的材料不易发生热疲劳裂纹,或当裂纹萌生后,扩展量小、扩展缓慢。断裂韧度则表征了裂纹失稳扩展抗力,断裂韧度高,则裂纹不易发生失稳扩展。

  【高温磨损与抗氧化性能】

  高温磨损是热作模具主要失效形式之一,正常情况下,绝大多数锤锻模及压力机模具都因磨损而失效。抗热磨损是对热作模具的使用性能的要求,是多种高温力学性能的综合体现。现在国内已有单位在自制的热磨损机上进行模具热磨损试验,收到较理想的试验效果。

  实际使用表明,模具材料抗氧化性能的优劣,对模具使用寿命影响很大。因氧化会加剧模具工作过程中的磨损,导致模具型腔尺寸超差而报废。氧化还会使模具表面产生腐蚀沟,成为热疲劳裂纹起源.加剧模具热疲劳裂纹的萌生与扩展。因此,要求模具具备一定的抗氧化性能。

  对冷作模具钢除常规力学性能外,还常要求具有下列性能:

  耐磨性能,断裂抗力,抗咬合计抗氧化能力。

  【耐磨损性能】

  冷作模具服役时,被成形的坯料会沿着模具表面既滑动又流动,在模具与坯料间产生很大摩擦力。这种摩擦力使模具表面受到切应力作用,在其表面划刻出凹凸痕迹,这些痕迹与坯料不平整表面相咬合,逐渐在模具表面造成机械破损即磨损。冷作模具,特别是正常失效的冷作模具,多数因磨损而报废。因此,对冷作模具最基本的要求之一就是耐磨性。一般条件下材料硬度越高,耐磨性越好。但耐磨性与在软基体上存在的硬质点的形状、分布也有很大关系。

  冷作模具的磨损包括磨料磨损、粘着磨损、腐蚀磨损与疲劳磨损。

  【断裂抗力】

  除常规力学性能如冲击韧度、抗压强度、抗弯强度等一次性断裂抗力指标外,小能量多次冲击断裂抗力更切合冷作模具实际使用状态性能。作为模具材料性能指标还包括抗压疲劳强度、接触疲劳强度等。这种疲劳断裂抗力指标是由在一定循环应力下测得的断裂循环次数,或在一定循环次数下导致断裂的载荷来表征的。关于是否把断裂韧度作为冷作模具材料的一项重要处能指标,尚待研究和探讨。

  【抗咬合能力及抗软化能力】

  抗咬合及抗软化能力分别表征了模具对发生“冷焊”及承载时因温度升高对硬度、耐磨性助抵抗能力。

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