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模具钢是用来制造冷冲模、热锻模压铸模等模具的钢种。模具是机械制造、无线电仪表、电机电器等工业部门中制造零件的主要加工工具。模具的质量直接影响着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本、而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外,主要受模具材料和热处理的影响。
●特性及适用范围:
【模具钢】是应用较为广泛的冷作模具钢,被誉为“不变形钢”,但形成网状碳化物比较敏感。主要用作淬火时要求变形很小,长而形状复杂的切削刀具(如拉刀、长丝锥、长铰刀、专用铣刀)和量具(如板牙、块规、量规、样柱、样套)以及截面不大而形状复杂的高精度的冷冲模等。
●化学成份:
碳 C :0.90~1.05
硅 Si:≤0.40
锰 Mn:0.80~1.10
硫 S :≤0.03
磷 P :≤0.03
铬 Cr:0.90~1.20
镍 Ni:允许残余含量≤0.25
铜 Cu:允许残余含量≤0.30
钨 W :1.20~1.60
●材料 力学性能:
硬度 :退火,255~207HB,压痕直径3.8~4.2mm;淬火,≥62HRC
●热处理规范及金相组织:
热处理规范:淬火,800~830℃油冷。
●交货状态:钢材以退火状态交货。
合金钢的分类
合金结构钢一般分为调质结构钢和表面硬化结构钢。
①调质结构钢 这类钢的含碳量一般约为0.25%~0.55%,对于既定截面尺寸的结构件,在调质处理(淬火加回火)时,如果沿截面淬透,则力学性能良好,如果淬不透,显微组织中出现有自由铁素体,则韧性下降。对具有回火脆性倾向的钢如锰钢、铬钢、镍铬钢等,回火后应快冷。这类钢的淬火临界直径,随晶粒度和合金元素含量的增加而增大,例如,40Cr和35SiMn钢约为30~40mm,而40CrNiMo和30CrNi2MoV钢则约为 60~100mm,常用于制造承受较大载荷的轴、连杆等结构件。
②表面硬化结构钢 用以制造表层坚硬耐磨而心部柔韧的零部件,如齿轮、轴等。为使零件心部韧性高,钢中含碳量应低,一般在0.12~0.25%,同时还有适量的合金元素,以保证适宜的淬透性。氮化钢还需加入易形成氮化物的合金元素(如Al、Cr、Mo等)。渗碳或碳氮共渗钢,经850~950℃渗碳或碳氮共渗后,淬火并在低温回火(约200℃)状态下使用。氮化钢经氮化处理(480~580℃),直接使用,不再经淬火与回火处理。
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