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模具选材原则. ^# T/ I( p+ K
时间: 2006-03-03 19:19:25 | [<<] [>>]
7 o7 w9 e" l& y9 a9 K8 X0 }( T摘要：（一）满足工作条件要求 1．耐磨性 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。 硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下
1 M: @3 i7 x3 f6 Y5 W' m（一）满足工作条件要求
$ t, ]: y7 Q+ | 1．耐磨性 6 ?4 n( z5 j+ }5 a& u# N" X
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。 2 b4 Q8 @2 r* w
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。 . c& Z( Z# ?1 v! x& g2 x; i- U% }
1．强韧性
; @# a5 ~: V, M) Y/ { 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。
( Z) ~6 R6 F1 Y# _9 j# o1 l6 b 模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。 / f( D& y" W" Q' J# \- o
2．疲劳断裂性能
J: k2 I ^0 V, I+ x, f, i 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。 : x( n+ @, }. t% U2 j# g6 r. L
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。
& Y" o3 Q5 _* f( o 3．高温性能
2 f. ?; F1 M) `7 Z0 N, M/ ]3 d 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。 ; r( q: q* d# P2 U" q( w
4．耐冷热疲劳性能
+ G8 N! d5 O1 |% L% @5 {# ?5 m2 P 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。
3 m# m* @. d; G! w 6．耐蚀性 ; I( `8 _! u+ V) g( Z
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。
) e! L! ]4 v0 n' L （二）满足工艺性能要求
6 A: k2 e a2 w$ l 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。
/ R v" Y$ l! ?2 B. c Z 1．可锻性
; p1 I3 A; ~7 C+ M k% S 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。 9 s6 o" N! m. A8 p- ?
2．退火工艺性 9 X7 o! ^6 E5 b$ m/ z! @
球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。 ; F7 e5 h' n6 Y6 j o. `
3．切削加工性
' N: l" e: w: g 切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。
/ G. Z3 I# M: \ 4．氧化、脱碳敏感性
) a. [* X: M$ h! [ 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。
' O" B2 X- E9 C7 o1 u% M) g 5．淬硬性
/ I; I0 @% i- P 淬火后具有均匀而高的表面硬度。
" f4 b; ~- G- a& d8 Z* p9 ~: W8 H" Y 6．淬透性 2 }2 p; d' p1 P, @
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。
/ j9 h' }( n' b 7．淬火变形开裂倾向
' Z3 U/ L0 }! g$ I# f 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。
, H2 E; U! [* V 8．可磨削性 $ J+ x! ^& g& s, S, d
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。 0 X2 F: B7 D# c9 ?5 O% \: n" `
（三）满足经济性要求 8 I& `" J8 L: M* U, `% ^
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。 7 O a$ G0 v* e% ^% q
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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发表于 2006-4-9 18:28:03