如何改变模具钢材性能?

来源:51模材网 

  模具钢的性能应该满足某种模具完成额定工作量所具备的性能,但因各类模具使用条件及所完成的额定工作量指标均不相同,故对模具性能要求也不同。因此,改变模具钢材性能对我们的模具及后续的工作生产起着极其重要的意义。那么,如何改变模具性能呢?

  模具钢材的性能主要由模具钢材的成分和热处理后的组织所决定,所以改变模具性能主要如下:

  1.改变合金成分

  (1)碳:C

  功能:增加淬火组织的硬度;形成碳化物,提高耐磨性;降低韧性;降低可焊性。

  (2)铬:Cr

  功能:提高钢之硬度,形成坚硬及稳定的碳化铬,从而改善耐磨性;能提高钢的淬透性;当Cr含量超过12%时,具耐腐蚀作用,并提供良好的抛旋光性。

  (3)钼:Mo

  功能:Mo是强碳化物形成元素,提高耐磨性;Mo>0.5%时能抑止其他合金元素引致之回火脆性;提供红硬性,热强度;提高淬透性,回火稳定性。

  (4)钒:V

  功能:可以形成高硬度碳化物,提高耐磨性;细化钢的晶粒,降低过热敏感性;提高钢之强度、韧性及回火稳定性。

  (5)镍:Ni

  功能:Ni能提高钢的淬透性;Ni能细化晶粒。

  (6)硫:S

  功能:常以MnS形式存在钢中,割裂基体的连续性,恶化材料的韧性、抗腐蚀性、抛旋光性、放电加工性、蚀纹性,可提高材料的切削能力。

  2.改进冶炼工艺

  (1)普通炼钢工艺

  (2)电渣重熔(ESR)

电渣重熔(ESR)

  将粗钢坯置于电渣炉中,通入强电流,使电炉产生很高的温度,使粗钢坯熔化成钢水,钢水流经电渣,杂质被电渣过滤吸附,从而达到纯化的效果。整体重熔速度快,但一些非常细小的杂质并未除去。

  (3)真空电弧重熔(VAR)

  在真空炉里,通入强电流在钢胚上,钢胚底部开始熔化,杂质汽化成气体被抽走,从而将钢材纯度提高,而且,它是一滴一滴地凝固,凝固速度非常快,组织变得很致密。特点是杂质去得彻底,但整体重熔速度慢。

  3.采用热处理

  钢材的热处理,是指经过加热然后冷却,通过控制钢材的加热温度、保温时间及冷却速度来改变钢的性能,以满足加工或使用要求的工艺过程。

  主要的热处理工艺有:退火、正火、淬火和回火


  拓展阅读

  模具钢材的性能要求主要有哪些?

  【硬度】

  硬度表征了钢对变形和接触应力的抗力。测硬度的试样易于制备,车间、试验室一般都配备有硬度计,因此,硬度是很容易测定的一种性能,而且硬度与强度也有一定关系,可通过硬度强度换算关系得到材料硬度值。

  【强度】

  强度即钢材在服役过程中,抵抗变形和断裂的能力。对于模具来说则是整个型面或各个部位在服役过程中抵抗拉伸力、压缩力、弯曲力、扭转力或综合力的能力。

  【塑性】

  淬硬的模具钢塑性较差,尤其是冷变形模具钢,在很小的塑性变形时即发生脆断。衡量模具钢塑性好坏,通常采用断后伸长率和断面收缩率两个指标表示。

  详细内容请点击“模具钢的力学性能要求有哪些

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