《金属材料主要性能指标》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属材料主要性能指标（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、金属材料主要性能指标模具钢在工作性能方面的要求1)硬度模具在工作时受力状态是复杂的，如热作模具通常在交变的温度场下承受交变应力作用，因此它应具有良好的抗软化或塑性变形状态的能力，在长期工作环境下仍能保持模具的形状和尺寸精度。硬度是模具钢的重要性能之一。对冷作模具的硬度一般选择在58HRC以上，而热作模具尤其是要求高的抗热疲劳性能的模具，通常硬度在45HRC左右。对普通使用的塑料模具，一般硬度要求在35HRC左右。2)强度与韧度零件的成形使模具承受着巨大的冲击、扭曲等负荷，尤其是现代高速冲压、高速精锻造和液态成形等技术以及一次成型技术的发展，模具承受着更大的负荷，往往由于模具钢的强度和韧度不够，
2、造成型腔边缘或局部塌陷、崩刃或断裂而早期失效，因此模具热处理后应具有较高的硬度和韧度。3)耐磨性零件成形时材料与模具型腔表面发生相对运动，使型腔表面产生了磨损，从而使得模具的尺寸精度、形状和表面的粗糙度发生变化而失效。磨损是一种复杂的过程，影响因素很多，除取决作用于模具的外界条件外，还在很大程度上取决于采用模具钢的化学成分不均匀性、组织状态、力学性能等。4)疲劳性能模具工作时承受着机械冲击和热冲击的交变应力，热作模具在工作的过程中，热交变应力更明显地导致模具热裂。受应力和温度梯度的影响而引起裂纹，往往是在型腔表面形成浅而细的裂纹，他的迅速传播和扩展导致模具失效。另外，模具钢的化学成分及组织的不
3、均匀，模具钢中存在的冶金缺陷如非金属夹杂物，气孔、显微裂纹等均可导致模具钢的疲劳强度降低，因为在交变应力的作用下，首先在这些薄弱地区产生疲劳裂纹并发展为疲劳破坏。5)粘着性工模具零件的表面由于两金属原子相相互扩散或单相扩散的作用，往往会有一些被加工金属粘附着，尤其是一些切削、剪切工具和冲压工具的表面会产生粘附或结疤现象，这会影响刃口的锋利程度和局部组织、化学成分的改变，使刃口部分崩裂或粘附金属的脱落划伤模具，使工件表面粗糙。因此良好的抗粘着性也是很重要的。6)抛光和蚀刻性能随着模具，特别是塑料模具的广泛使用，低的表面粗糙度值(有时甚至是镜面的程度)已经十分必要，低的表面粗糙度值影响到模具的寿命
4、和生产效率及制品的质量。高的表面质量可以减轻腐蚀(特别是局部点状腐蚀)；减小开裂的危险，抛光模具钢的化学成分、组织结构、硬度及碳化物分布必须均匀。大碳化物尤其是他们偏析并成带状时对表面抛光性极为有害。特别重要的是，模具钢中不能含有没有发生变形的大的氧化物夹杂或偏析，因而必须严格控制冶炼和脱氧工艺。真空电弧重熔、电渣重熔效果良好，这种工艺目前已成为高级塑料模具钢的主要生产方式。即使是简单的真空脱气也有助于消除大的氧化物夹杂，这些冶炼工艺不仅能降低氧化物的含量，而且能使氧化物更细小、均匀，同时控制冶炼和脱氧过程，还可以改变夹杂物类型，使之软化并具有较好的塑韧性而提高抛光性能。模具钢中任何未闭合的空
5、洞都会影响其抛光性能，因而热加工中压合疏松等冶金缺陷并保持组织的致密是十分必要的，这可以通过现代化的成形加工技术来实现。例如反复镦拔技术、旋转锻造技术、高温等静压制等可细化原始铸态组织，减少树枝晶内空隙。电渣重熔、真空电弧重熔精炼工艺，对模具钢均匀性也十分有利。由热处理或表面硬化而引起的缺陷，应尽量避免导致硬度不均匀的脱碳。这些措施加上合理的成分设计及控制，就能生产出镜面加工性优异的模具钢。此外，还应根据模具的工作条件和环境的差异，考虑所用模具钢应具有良好的导热性、抗腐蚀性、抗氧化性和导磁性等。提高模具钢材的力学性能的措施。提高模具钢材的等向性能，改善横向韧性和塑性，可以提高模具的使用寿命，常采用的方法有：模具钢材的纯净度对模具钢材的等向性能有很大的影响，采用二次精炼技术(包括真空精炼、ESR、和钢包喷粉等)，可以提高模具钢材的纯净度，尤其降低模具钢材中的有害杂质的含量，对提高模具钢材性能十分有益。利用Ca、稀土等微量元素对夹杂物的变质作用，改变模具钢材中的夹杂物的结构形貌和物性，使钢中的夹杂物球化、细化，从而提高模具钢材的力学性能。在热加工方面，对钢锭进行反复的镦拔和多向轧制，增大变形量，可降低模具钢材中的碳化物的偏析的级别，也有利于改善模具钢材的各向异性。对钢锭进行高温扩散处理，可以改善钢锭的成分不均匀性，从而提高钢材的横向性能。
