熱鍛模具鋼國內有色金屬壓鑄模具普遍采用H13熱作模具鋼。所謂熱作模具是指對加熱至再結晶溫度以上的金屬或合金進行塑性變形的和對液態(tài)的有色金屬壓制成型制造零部件的模具。
作為有色金屬的壓鑄模具用鋼一般應具有下述條件:
(1)具有較高的淬透性,熱處理時可采用冷卻強度較小的介質和具有較小的熱處理變形;
(2)具有高的抗熱裂性和耐熱疲勞抗力,使模具經受激冷激熱不易形成裂紋以及形成的裂紋不易擴展,避免模具失效;
(3)具有高的抗液態(tài)金屬的粘焊(soldering)和化學沖蝕損傷,國內以熔化液態(tài)金屬的熔損來表征。要達到這些兼具高溫強度和高韌度要求,又有較高的高溫硬度和抗磨損能力,主要由鋼的化學成分決定,一般采用中碳含量(0.35~0.45%)和含Cr、W、M0和V等合金元素,合金元素總量在6~25%范圍。
模腔表層金屬產生熱疲勞(龜裂)。熱模的工作特點是具有間歇性.每次使熱態(tài)金屬成形后都要用水、油、空氣等介質冷卻模腔的表面。因此.熱模的工作狀態(tài)是反復受熱和冷卻,從而使模腔表層金屬產生反復的熱脹冷縮,即反復承受拉壓應力作用.其結果引起模腔表面出現(xiàn)龜裂,稱為熱疲勞現(xiàn)象,由此,對熱模具鋼提出了第二個基本使用性能要求.即具有高的熱疲勞抗力。一般說來,影響鋼的熱疲勞抗力的因素主要有:
鋼的導熱性。鋼的導熱性高,可使模具表層金屬受熱程度降低,從而減小鋼的熱疲勞傾向性。一般認為鋼的導熱性與合碳量有關,含碳量高時導熱性低,所以熱作模具鋼不宜采用高碳鋼。在生產中通常采用中碳鋼(C0.3%5~0.6%)合碳量過低.會導致鋼的硬度和強度下降.也是不利的。
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