模具鋼的工作條件
冲床加工大部分是冷作加工, 模具钢一般于冷间使用, 在强压下, 连续作业, 其自身温度会上升, 另一方面又受很大 的冲击, 因此冲床用模具钢的工作条件是相当恶劣的。 由模具钢的工作条件, 它应有以下的性能: (1) 优良的耐摩损性; (2) 韧性大, 耐冲击性好;
(3) 由热处理的变形率(热处理变形)小; (4) 淬火性良好; (5) 硬度大; (6) 对脱碳的抵抗大; (7) 热处理简单; (8) 价格低; (9) 有市场性。
模钢的种类及特性
模具钢的种类很多, 其中大部分可以作模具钢使用, 我们有必要了解各类工具钢的特性, 选用模具钢时, 才能更经济更理地使用材料。
5.2.1 碳钢 (SK系)
碳钢工具用钢, 有SK1 ~SK7共七类, 以经济性与可加工性好,
多用于不太需要耐久性的模具, 其中, SK3常用作模具用钢, 其次是SK5。以下是SK系钢的特性表:
特 符 号 性 SK1 硬度最高, 但韧性最低; 与SK1硬度差不多, 韧性较SK1SK2 好; 韧性与切削能力略同格的程SK3 度; 韧性, 切削能力有相当的程SK4 度; SK5 SK6 >61 >63 >63 >63 淬 火+回火(HRC) 韧性相当大, 冲击抵抗又大; >59 韧性较SK5更大; >56
SK7
韧性最大, 硬度最低。 >54 5.2.2 切削用合金工具钢 (SKS系)
SKS系(特钢), 有更高的硬度及耐磨性, 淬火性又较SK系提高很多, 特别有韧性需求时, 加入Ni, 并减少碳含量, 使用模具的钢种以SKS2最多, 总的来讲, SKS系钢较SK系有更好的耐磨性, 更高的硬度, 特性如下表:
淬 火+回火
符 号 特 性
(HRC)
退火时容易产生阻害淬火性安定的WC
SKS1
碳化物。
SKS11
切削性, 耐磨性很大。
SKS2
淬火性较SKS1, SKS11更好。
SKS21
SKS5
有相当韧性与硬度。
SKS51
>63 >62
>61 >61 >45 >45
切削性与耐磨性优秀, 淬火性不太
SKS7
好。
SKS8
5.2.3 耐冲击用合金工具钢 (SKS
系)
此类(SKS4, SKS41, SKS42, SKS43, SKS44), 突出特性为耐冲击, 韧性好, 不足之处是, 切削性和耐磨性在某些程度上受损。
淬 火+回符 号 特 性 火(HRC) SKS4 SKS41 耐冲击性大, 于500ºC回火, 可使用 于热作加工用, >56
耐磨性与硬度大。
>63 >62
由于表面浸碳淬火, 表面硬度高, 可>53 增大内部韧性; SKS42
硬质耐冲击性优秀; >55
SKS43 SKS44 淬火硬化层薄, 表面有压缩应力作用, 因此疲劳强度高, 内部富于韧性。 >63 >60
5.2.4 SKS系耐磨不变形用合金工具钢 SKS系耐磨不变形用合金工具钢 (SKS3, SKS31), 这种钢淬火性非常优秀, 且淬火变形小, 同时耐磨性优, 是有充分模具特性的钢种, 多用于模具制造。其特性如下表所示:
符 号 SKS3 SKS31 淬 火+回火特 性 (HRC) >60 淬火性非常优秀, 淬火变形小, 耐磨性优 >61
5.2.5 SKD系耐磨不变形用合金工具钢
SKD系耐磨不变形用合金工具钢 (SKD1, SKD11, SKD12, SKD2), 是淬火性, 耐磨性, 韧性, 淬火不变形性都优良的钢种各钢种都具备模具用的特性, 尤其是SKD1。其各钢种特性如下表所示:
符 号 淬 火+回火特 性 (HRC)
SKD1 有最大耐磨性, 热处理不变形小于SKD3, 适合长期作业; >61 与SKD1几乎有同样的性质, 韧性较SKD11 好, 由氮化可得高的表面硬度; 是自硬性钢, 以空冷则可完全淬火, SKD12 变形非常小, 有相当的韧性与硬度; W-Cr碳化物形成的耐磨性是最高的, SKD2 回火抵抗性大。
>61 >61 >61
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