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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划不同模具工作条件及对模具工作零件材料的性能要求.模具的原材料的控制从下列几方面进行：1、宏观检验化学成分对保证钢材的性能是决定性的，但成分合格，不能全面来说明钢材性能，由于钢材内部组织和成分的不均匀性，宏观检验在很大程度上补充了这方面的不足。宏观检测可以观察钢的结晶情况，钢的连续性的破坏和某些成分的不均匀性。标准结构钢的低倍组织缺陷评级图GB1979宏观常见8种缺陷：偏析疏松夹杂缩孔气泡白点裂缝折叠、退火组织的评定退火的目的，降低钢的硬度，便于机加工，同时也为后续的热处理作组织准备碳
2、素工具钢退火组织按GB1298第一级别评级图评定。、碳化物不均匀性Cr12型莱氏体钢，组织中含有大量的共晶碳化物，碳化物不均匀性对使用性能产生非常重要的影响，所以对其碳化物的分布必须有严格的控制。按钢的共晶碳化物不均匀性度评定法GB/T14979(退火态)；合金冷作模具钢等按GB1299标准评定合金工具钢技术条件；热作模具钢的共晶碳化物的检测参照高碳铬轴承钢GB/T18254-XX第8级别图评定碳化物带状；按第9级别图评定碳化物液析。冲压模具材料简介发布日期：08-04-2223:28:18浏览人次：616据调查，在所有的模具失效因素中，模具的材料和热处理约占70%的比例，成为影响模具寿命的主
3、要因素。因此，在模具的整个设计制造过程中，模具材料的选用和热处理工艺是否适当显得尤为重要。冲压模具工作零件材料的要求冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷，甚至在较高的温度下工作，工作条件复杂，易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此，对模具工作零件材料的要求比普通零件高。由于各类冲压模具的工作条件不同，所以对模具工作零件材料的要求也有所差异。1.冲裁模材料的要求对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃，还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。2.拉深模材料的要求要求模具工作零件材
4、料具有良好的抗粘附性、高的耐磨性和硬度、一定的强韧性以及较好的切削加工性能，而且热处理时变形要小。3.冷挤压模材料的要求要求模具工作零件有高的强度和硬度、高耐磨性，为避免冲击折断，还要求有一定的韧性。由于挤压时会产生较大的升温，所以还应具有一定的耐热疲劳性和热硬性冲压模具材料的种类及特性制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。1.碳素工具钢在模具中应用较多的碳素
5、工具钢为T8A、T10A等，优点为加工性能好，价格便宜。但淬透性和红硬性差，热处理变形大，承载能力较低。2.低合金工具钢低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比，减少了淬火变形和开裂倾向，提高了钢的淬透性，耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。3.高碳高铬工具钢常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1，它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，热处理变形很小，为高耐磨微变形模具钢，承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重，必须进行反复镦拔改锻
6、，以降低碳化物的不均匀性，提高使用性能。4.高碳中铬工具钢用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV、Cr5MoV等，它们的含铬量较低，共晶碳化物少，碳化物分布均匀，热处理变形小，具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比，性能有所改善。5.高速钢高速钢具有模具钢中最高的的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力很高。模具中常用的有W18Cr4V和含钨量较少的W6Mo5Cr4V2以及为提高韧性开发的降碳降钒高速钢6W6Mo5Cr4V。高速钢也需要改锻，以改善其碳化物分布。6.基体钢在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素，适当增减含碳量，以改善钢的性能。这样的钢种统
7、称基体钢。它们不仅有高速钢的特点，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲劳强度和韧冲压模具材料简介发布日期：08-04-2223:28:18浏览人次：618性均优于高速钢，为高强韧性冷作模具钢，材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有6Cr4W3Mo2VNb、7Cr7Mo2V2Si、5Cr4Mo3SiMnVAL等。7.硬质合金和钢结硬质合金硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢，但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类，对冲击性小而耐磨性要求高的模具，可选用含钴量较低的硬质合金。对冲击性大的模具，可选用含钴量较高的硬质合金。钢结硬质合金是以铁粉加入少量的合金元素粉末做粘合剂，以碳化钛
8、或碳化钨为硬质相，用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金的基体是钢，克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点，可以切削、焊接、锻造和热处理。钢结硬质合金含有大量的碳化物，虽然硬度和耐磨性低于硬质合金，但仍高于其它钢种，经淬火、回火后硬度可达6873HRC。冲压模具材料的选用及热处理要求一.冲裁模具材料的选用及热处理要求选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量，若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料；还应考虑被冲工件的材质，不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具，耐磨性是决定模具寿命的重要因素，钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度，两者的硬度越高，碳化物的数量越多，则耐磨性越好
9、。常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢合金工具钢基体钢高碳高铬钢高速钢钢结硬质合金硬质合金。此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。1.传统模具用钢长期以来，国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。其中T10A为碳素工具钢，有一定强度和韧性。但耐磨性不高，淬火容易变形及开裂，淬透性差，只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。T10A碳素工具钢的热处理工艺为：760810水或油淬，160180回火，硬度5962HRC。CrWMn、9Mn2V是高碳低合金钢种，淬火操作简便，淬透性优于碳素工具钢，变形易控
10、制。但耐磨性和韧性仍较低，应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。CrWMn钢的热处理工艺为：淬火温度820840油冷，回火温度200，硬度6062HRC。9Mn2V钢的热处理工艺为：淬火温度780820油冷，回火温度150200，空冷，硬度6062HRC。注意回火温度在200300范围有回火脆性和显著体积膨胀，应予避开。Cr12和Cr12MoV为高碳高铬钢，耐磨性较高，淬火时变形很小，淬透性好，可用于大批量生产的模具，如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性，易产生碳化物偏析，冲裁时容易出现崩刃或断裂。其中，Cr12含碳量较高，碳化物分布不均比Cr12MoV严重，脆性更大一些。Cr12
11、型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求，当模具要求比较小的变形和一定韧性时，可采用低温淬火、回火，一般用于冷作模具，中等硬度，一般用于热作模具。I钢的硬度与成分和组织均有密切关系，通过热处理，可以获得很宽的硬度变化范围。如新型模具钢012Al和CG2可分别采用低温回火处理后硬度为6062HRC，采用高温回火处理后硬度为5052HRC，因此可用来制作硬度要求不同的冷、热作模具。因而这类模具钢可称为冷作、热作兼用型模具钢。模具钢中除马氏体基体外，还存在更高硬度的其他相，如碳化物、金属间化合物等。表l为常见碳化物及合金相的硬度值。表1各种相的硬度值相硬度HV铁素体约100马氏体：C%约530马氏体
12、：C%约560马氏体：C%约920马氏体：C%约980渗碳体(Fe3C)8501100氮化物10003000金属间化合物500模具钢的硬度主要取决于马氏体中溶解的碳量，马氏体中的含碳量II取决于奥氏体化温度和时间。当温度和时间增加时，马氏体中的含碳量增多马氏体硬度会增加，但淬火加热温度过高会使奥氏体晶粒增大，淬火后残留奥氏体量增多，又会导致硬度下降。因此，为选择最佳淬火温度，通常要先作出该钢的淬火温度晶粒度硬度关系曲线。马氏体中的含碳量在一定程度上与钢的合金化程度有关，尤其当回火时表现更明显。随回火温度的增高，马氏体中的含碳量在减少，但当钢中合金含量越高时，由于猕散的合金碳化物折出及残留奥氏体
13、向马氏体的转变，所发生的二次硬化效应越明显，硬化峰值越高。常用硬度测量方法有以下几种：1.洛氏硬度是最常用的一种硬度测量法，测量简便、迅速，数值可以从表盘上直接选出。洛氏硬度常用三种刻度，即HRC、HRA、HRB。三种刻度所用压头、试验力及适用范围见表1-2。表1-2洛氏硬度试验规范硬度符号硬度头规格试验力/L应用范围HRC120金刚石圆锥70HRA120金刚石圆锥2088HRB钢球20100III2.布氏硬度用淬火钢球作硬度头，加上一定试验力压人工件表面，试验力卸掉以后测量压痕直径大小，再查表或计算，使得出相应的布氏硬度值HB。布氏硬度测试主要用于退火、正火、调质等模具钢的硬度测定。3.维氏
14、硬度采用的压头是具有正方形底面的金刚石角锥体，锥体相对两面间的夹角为136，硬度值等于试验力F与压痕表面积之比值。此法可以测试任何金属材料的硬度，但最常用于测定显微硬度，即金属内部不同组织的硬度。三种硬度大致有如下的关系：HRC1/10HB，HVHB模具的力学性能要求-强度强度即钢材在服役过程中，抵抗变形和断裂的能力。对于模具来说则是整个型面或各个部位在服役过程中抵抗拉伸力、压缩力、弯曲力、扭转力或综合力的能力。衡量钢材强度常用的方法是进行拉伸试验。拉伸试验是在拉伸试验机上进行的，试棒需按规定的标准制备，拉伸过程中在记录纸上绘出拉伸力F与伸长量L之间的关系图，即所谓的拉伸曲线图，分析拉伸曲线图
15、就可以得出金属的强度指标。IV对于在压缩条件下工作的模具，还经常给出抗压强度。对于模具钢，特别是含碳量高的冷作模具钢，因塑性很差，一般不用抗拉强度而是以抗弯强度作为实用指标。抗弯试验甚至对极脆的材料也能反映出一定的塑性。而且，弯曲试验产生的应力状态与许多模具工作表面产生的应力状态极相似，能比较精确地反映出材料的成分及组织因素对性能的影响。在拉伸曲线图上有一个特殊点，当拉力到达这一点时，试棒在拉力不增加或有所下降情况下发生明显伸长变形，这种现象称为屈服。这时的应力称为这种材料的屈服点。而当外力去除后不能恢复原状的变形，这部分变形被保留下来，成为永久变形，称为塑性变形。屈服点是衡量模具钢塑性变形抗力的指标，也是最常用的强度指标。对模具材料要求具有高的屈服强度，如果模具产生了塑性变形，那么模具加工出来的零件尺寸和形状就会发生变化，产生废品，模具也就失效了。
