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(一)满足工作条件要求' j! H: i! f3 [# F
7 L; d# f' Y9 X! @% t1.耐磨性) ^) B h o: }, R- q5 s
! ?3 R( @6 A4 y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。& _& Y% C) j" I+ E% M4 j
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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。9 a' i4 m9 ]- D E6 x; G2 Q
: v! d4 ]# u+ \$ _7 J2.强韧性
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8 C; Z9 j1 j. I8 |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; w% N, D8 z# j+ v4 u
* `, W* m/ L4 L% z模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。+ v! f8 C4 z8 j' b& x
, {, T5 M; [6 t J- k6 i1 u( g3.疲劳断裂性能0 G$ W2 {8 B+ i+ x: I* f5 e% H
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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。
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7 M0 M+ X* w, K: t$ i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。/ v# y, j2 u) t, o
5 ]' b4 K* D% ?" U2 v% E4.高温性能9 j( b% m) ?% d6 N: \; g- u8 n4 f( |
- R4 j; ?0 t8 T- w/ Q2 u4 P" j5 N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。
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5.耐冷热疲劳性能/ a: l& T: I' x
1 H8 Q! d; ~4 y* R" k, L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。) \- \' G* ]2 k6 c0 f
0 R4 }& e1 h9 Y! Z6.耐蚀性- u0 H4 v7 m1 S9 D$ L9 M
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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。
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(二)满足工艺性能要求
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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。
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: r( [3 Q: N: D: {1.可锻性; I' Q+ q E1 Q% k8 ~
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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。2 T4 E' A: P7 z0 @
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2.退火工艺性
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球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。
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: J- S) H% c3 \7 A S' A3.切削加工性
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切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低。$ T2 m4 I# |1 f6 a, W# E
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4.氧化、脱碳敏感性
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) d- e) w, p1 Z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。
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1 k+ q3 m# \0 E A, H& P5.淬硬性1 @# M l- K( O% Q- y
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淬火后具有均匀而高的表面硬度。
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6.淬透性( L( @# r7 E- A8 H [2 c& F( c5 x
8 s, U- L3 X( P6 Q/ K" h }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。: b# ] r% x: a; V+ C$ P
3 G( K w& ?) Q3 H" l7.淬火变形开裂倾向
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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。
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; J J7 ~! g% Z$ J- H8.可磨削性( C7 Z U, Y1 \0 n
+ Q; a" c+ e3 F& X. \, T' B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。! Y0 ^$ O: M3 w* k' p" I+ Y: b! F" W
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(三)满足经济性要求
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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。 |
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