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(一)满足工作条件要求
$ k) R3 }, \: _3 x2 [ 1.耐磨性
+ G+ e5 Q: e1 B8 i* j% z 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。
4 f& v) J: p% M% \: F' [0 H. c 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。
/ F$ \/ q q# x2 f1 Q 1.强韧性
8 _. c; q) ?/ i 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。 + Y9 {7 p! |* J& X1 G& Z. C/ @
模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。
- o4 ~7 s- a1 f+ k. | 2.疲劳断裂性能
# G" `# Z- Y2 {! ^ 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。
. v6 R( ]9 F6 B 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。
! _2 M; W0 m& Q; B7 z! z 3.高温性能 ; q0 b6 R: @3 j$ i
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。 # y1 H4 D; c( i1 V; D/ b
4.耐冷热疲劳性能
1 o6 C% D4 ]- E4 E" j w/ S W 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。 {6 d2 {# C" f' P1 S
6.耐蚀性 ! S/ t8 A$ t5 E a( I6 @
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。 5 U" H/ {( {! w
(二)满足工艺性能要求
9 s) {) C! `9 i5 F9 q; c 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。 j1 s" A3 ` g) v. W5 d
1.可锻性
( m8 P3 g6 d0 E4 S7 e 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。 ) Y6 K" |. \. x. `. d
2.退火工艺性 : F/ ]! ]2 c5 Q( h! y
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 l' I9 B6 {& H$ } 3.切削加工性 * g: u# K0 P# y7 V/ R
切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低。 % A) \, z9 b/ |' n* @
4.氧化、脱碳敏感性 ( J. B0 N9 u' x' 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。
$ h" f1 s3 Y- T 5.淬硬性
: _" L2 o( q% e 淬火后具有均匀而高的表面硬度。
1 h7 v+ B; ~6 h 6.淬透性
) w7 |# K5 h" m% A3 j+ B 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。 8 L+ N8 }5 Y X# {4 M0 @4 Z
7.淬火变形开裂倾向 : d& r/ S+ _! A) h0 O* u% [
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。
/ s" v* j! \* R, Y# X( x5 M 8.可磨削性
& X! K2 y8 x8 x) X8 v 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。
$ K% [4 S4 j* }, o (三)满足经济性要求 " F5 R* U1 s4 C% \
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。
, v* V$ M6 [8 f. d8 P. V 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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