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(一)满足工作条件要求
/ c' k5 t8 ^5 x* j) D! t3 r3 E 1.耐磨性
$ o9 A. l8 M/ J6 d$ { 坯料在模具型腔中塑性变性时,沿型腔表面既流动又滑动,使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦,从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。 3 Z$ e4 q4 ^# c/ x5 E
硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下,模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。
1 ~0 ?0 }) E0 [0 Y* R$ {* S8 P! p 1.强韧性
3 j; B. O" X x } 模具的工作条件大多十分恶劣,有些常承受较大的冲击负荷,从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断,模具要具有较高的强度和韧性。 % w# k& A; G- N' k7 U, {! [8 `3 G' |! d
模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。
% j) t, T6 ?4 @ b* S/ S7 S 2.疲劳断裂性能
2 q4 W. m4 m1 H' X 模具工作过程中,在循环应力的长期作用下,往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。
& R: _3 }" O/ K: M& U( z 模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。
9 |3 ]- a# s6 E. {3 i2 K) M 3.高温性能
7 h, z& @" a4 A0 V/ M 当模具的工作温度较高进,会使硬度和强度下降,导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此,模具材料应具有较高的抗回火稳定性,以保证模具在工作温度下,具有较高的硬度和强度。 1 j. {1 }; w5 _
4.耐冷热疲劳性能
% }! ^! g4 V$ a$ D 有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态,使型腔表面受拉、压力变应力的作用,引起表面龟裂和剥落,增大摩擦力,阻碍塑性变形,降低了尺寸精度,从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一,帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。
- J& {% d! t% t R3 z- B 6.耐蚀性
% H8 N' V) D+ R 有些模具如塑料模在工作时,由于塑料中存在氯、氟等元素,受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体,侵蚀模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加剧磨损失效。
7 Q( U3 V8 Y5 b+ D! [ (二)满足工艺性能要求 ' P! x7 k% B7 I+ X2 b
模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量,降低生产成本,其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。
7 ?$ n$ l; w# s 1.可锻性 5 } b6 z: v. {9 c) X, D7 X4 ~
具有较低的热锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。
) ^6 s7 r* l) h& N 2.退火工艺性 0 g0 r* j: o6 g- T
球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。 3 c( M( y- }$ a+ J8 Z
3.切削加工性
' c/ y5 l6 L0 B7 a b# C 切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低。
% z* D& S9 |5 m9 M7 d 4.氧化、脱碳敏感性 @' L- ~0 m3 `% G
高温加热时抗氧化怀能好,脱碳速度慢,对加热介质不敏感,产生麻点倾向小。 % n7 H+ M+ Q% k2 ?; i+ m
5.淬硬性
2 E# V; m1 i w* u9 ], Z 淬火后具有均匀而高的表面硬度。 0 B/ q0 i6 |& A1 d" Q; Z5 |8 V. o4 [
6.淬透性 ! c5 x# V# s; Q/ d" v
淬火后能获得较深的淬硬层,采用缓和的淬火介质就能淬硬。
9 b+ Q. [: o: |3 H4 [ 7.淬火变形开裂倾向 , e! o5 Y3 v5 {2 D- |
常规淬火体积变化小,形状翘曲、畸变轻微,异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低,对淬火温度及工件形状不敏感。 2 A, Q* g# c9 T$ H, k: V
8.可磨削性
7 d2 b' a5 X" k+ x) [4 M 砂轮相对损耗小,无烧伤极限磨削用量大,对砂轮质量及冷却条件不敏感,不易发生磨伤及磨削裂纹。 ; a7 y9 ^0 `+ f6 C1 p! b
(三)满足经济性要求 / D2 _4 e1 Y1 Z" j$ N- G( f% H
在给模具选材是,必须考虑经济性这一原则,尽可能地降低制造成本。因此,在满足使用性能的前提下,首先选用价格较低的,能用碳钢就不用合金钢,能用国产材料就不用进口材料。 / ~( k" d% G* D9 n
另外,在选材时还应考虑市场的生产和供应情况,所选钢种应尽量少而集中,易购买。 |
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