模具鋼在工作性能方面的要求
1.耐磨性
零件成形時,材料跟模具腔表面進(jìn)行相對運動,型腔表面產(chǎn)生磨損,模具的尺寸精度、形狀和表面的粗糙度發(fā)生變化而失效。磨損的過程復(fù)雜,影響因素多,作用于模具的外界條件會影響之外,鋼材的化學(xué)成分不均勻、組織狀態(tài)、力學(xué)性能不一致也會影響。
2.粘著性
工模具零件的表面由于兩金屬原子相互摭用或單相擴散的作用,往往會有一些被加工金屬粘附著,尤其是一些切削、剪切工具和沖壓工具的表面會產(chǎn)生粘附或結(jié)疤現(xiàn)象,這會影響刃口的鋒利程度和局部組織、化學(xué)成分的改變,使刃口部分崩裂或粘附金屬的脫落劃傷模具,使工件表面粗糙。
3.疲勞性能
模具在進(jìn)行工作的時候要承受機械沖擊和熱沖擊的交變應(yīng)力,熱交變應(yīng)力在工作過程中更能明顯地導(dǎo)致模具熱裂。應(yīng)力和溫度梯度改變引起產(chǎn)生裂紋,在型腔表面表現(xiàn)而細(xì)的裂紋,并且迅速傳播和擴展,最終導(dǎo)致模具失效。
鋼的化學(xué)成分及組織的不均勻,鋼中存在的冶金缺陷如非金屬夾雜物,氣孔、顯微裂紋等均可導(dǎo)致鋼的疲勞強度降低。在交變應(yīng)力的作用下,在薄弱地區(qū)產(chǎn)生疲勞裂紋并發(fā)展為疲勞破壞。
4.拋光和蝕刻性能
塑料模具的廣泛使用,越來越要求模具具有低的表面粗糙度,這一要求可以直接影響到模具的壽命和生產(chǎn)效率以及制品的質(zhì)量。
高的表面質(zhì)量可以減輕腐蝕,減小開裂的危險。拋光鋼材的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、硬度及碳化物分布必須均勻。
5.硬度
硬度是模具鋼的生要性能之一。對冷作模具的硬度一般選擇在58HRC以上,而熱作模具尤其是要求高的抗熱疲勞性能的模具,通常硬度在45HRC左右。對普通使用的塑料模具,一般硬度要求在35HRC左右。
模具在工作時受力狀態(tài)是復(fù)雜的,如熱作模具通常在交換的溫度場下承受交變應(yīng)力作用,因此它應(yīng)具有良好的抗軟化或塑性變形狀態(tài)的能力,在長期工作環(huán)境下仍能保持模具的形狀和尺寸精度。
6.強度與韌性
模具熱處理后應(yīng)具有較高的硬度和韌度,鋼材的強度和韌度不夠,容易造成型腔邊緣或局部塌陷、崩刃或斷裂而早期失效。
零件在成形使模具承受著巨大的的沖擊、扭曲等負(fù)荷,現(xiàn)代高速沖壓、高速精密鍛造和液態(tài)成形等技術(shù)以及一次成形技術(shù)的發(fā)展,模具承受著更大的負(fù)荷,因此對模具熱處理有著更高的要求。