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(一)滿足工作條件要求
2 ?# w% H5 u! G* H& n, f) H 1.耐磨性 ; T+ W6 M! v- p) R4 | z
坯料在模具型腔中塑性變性時,沿型腔表面既流動又滑動,使型腔表面與坯料間產生劇烈的摩擦,從而導致模具因磨損而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。 ( f2 K- }$ \+ f% [
硬度是影響耐磨性的主要因素。一般情況下,模具零件的硬度越高,磨損量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性還與材料中碳化物的種類、數量、形態、大小及分布有關。
7 Y* Q# z1 o R4 ~8 ] 1.強韌性
' v0 N3 |2 D8 s2 u) f4 l 模具的工作條件大多十分惡劣,有些常承受較大的沖擊負荷,從而導致脆性斷裂。為防止模具零件在工作時突然脆斷,模具要具有較高的強度和韌性。
4 Y8 Y6 R b0 h, ?( s% I 模具的韌性主要取決于材料的含碳量、晶粒度及組織狀態。 " s& e" E! F& C" E8 H2 k5 Q7 G
2.疲勞斷裂性能 ) v6 E1 |% q9 i0 b' T7 G
模具工作過程中,在循環應力的長期作用下,往往導致疲勞斷裂。其形式有小能量多次沖擊疲勞斷裂、拉伸疲勞斷裂接觸疲勞斷裂及彎曲疲勞斷裂。 # p. D+ T# `9 m8 b2 `! {
模具的疲勞斷裂性能主要取決于其強度、韌性、硬度、以及材料中夾雜物的含量。 4 J4 G& \/ f6 T
3.高溫性能
; j+ ?9 F# Q4 ` 當模具的工作溫度較高進,會使硬度和強度下降,導致模具早期磨損或產生塑性變形而失效。因此,模具材料應具有較高的抗回火穩定性,以保證模具在工作溫度下,具有較高的硬度和強度。 H3 r8 p" y& c4 ^
4.耐冷熱疲勞性能 8 e; B5 j* R" f
有些模具在工作過程中處于反復加熱和冷卻的狀態,使型腔表面受拉、壓力變應力的作用,引起表面龜裂和剝落,增大摩擦力,阻礙塑性變形,降低了尺寸精度,從而導致模具失效。冷熱疲勞是熱作模具失效的主要形式之一,幫這類模具應具有較高的耐冷熱疲勞性能。 ; ~) K" n3 n$ A1 u& Y
6.耐蝕性 8 Y; v0 L/ }# i
有些模具如塑料模在工作時,由于塑料中存在氯、氟等元素,受熱后分解析出HCI、HF等強侵蝕性氣體,侵蝕模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加劇磨損失效。 - ^, T) D# j% k2 F+ Y8 U
(二)滿足工藝性能要求 $ I+ l4 k; d8 D- F/ {
模具的制造一般都要經過鍛造、切削加工、熱處理等幾道工序。為保證模具的制造質量,降低生產成本,其材料應具有良好的可鍛性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;還應具有小的氧化、脫碳敏感性和淬火變形開裂傾向。
# n" i: l9 M# }8 E6 k8 T1 V 1.可鍛性
0 ^" {8 _2 k K( \* i 具有較低的熱鍛變形抗力,塑性好,鍛造溫度范圍寬,鍛裂冷裂及析出網狀碳化物傾向低。
% p( U/ M6 W- x9 N% @8 W8 o, Z& q6 U 2.退火工藝性
: w( p- W% S" ? 球化退火溫度范圍寬,退火硬度低且波動范圍小,球化率高。 ) n; R5 A1 A# g" Z
3.切削加工性 4 m( W. u9 ^; g0 c$ |$ V9 n
切削用量大,刀具損耗低,加工表面粗糙度低。 / k( ~7 V2 o8 z. C/ O
4.氧化、脫碳敏感性 5 f5 n' d c% Q
高溫加熱時抗氧化懷能好,脫碳速度慢,對加熱介質不敏感,產生麻點傾向小。 , ~, q3 D- W5 S/ Z: k4 t
5.淬硬性 / w: X6 ]* p, `( g- ?5 J# e
淬火后具有均勻而高的表面硬度。 . N' h2 p% i0 ]& b" \4 E
6.淬透性 + I% H( e4 K5 z6 a% ?3 j' _ Q
淬火后能獲得較深的淬硬層,采用緩和的淬火介質就能淬硬。
* J( z3 X! C* v& A 7.淬火變形開裂傾向
# L; Y: ]0 y2 E+ t r4 R9 { 常規淬火體積變化小,形狀翹曲、畸變輕微,異常變形傾向低。常規淬火開裂敏感性低,對淬火溫度及工件形狀不敏感。
- p+ G' O0 ]; c4 g 8.可磨削性 4 q( n* ^9 y& } }) }. X. g- i
砂輪相對損耗小,無燒傷極限磨削用量大,對砂輪質量及冷卻條件不敏感,不易發生磨傷及磨削裂紋。 * b" m/ u# V7 }2 t5 L/ `) @
(三)滿足經濟性要求 ( M7 ]2 b; r. B0 F' M+ o
在給模具選材是,必須考慮經濟性這一原則,盡可能地降低制造成本。因此,在滿足使用性能的前提下,首先選用價格較低的,能用碳鋼就不用合金鋼,能用國產材料就不用進口材料。
2 t' }! ^1 i! @3 U 另外,在選材時還應考慮市場的生產和供應情況,所選鋼種應盡量少而集中,易購買。 |
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