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(一)满足工作条件要求
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1.耐磨性; U1 U w- P% I& f
- p! w% g4 L3 o1 [! } M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。
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/ K; A7 i- z% z1 C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。" I5 d" r& x/ X0 i. H
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2.强韧性" e. H8 ~: ~+ g1 c) j3 `2 {/ |
# a) k7 o3 ~' 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。2 ]/ X' m& K3 r/ Z- A# l( W
8 B, D3 f7 v: ]9 @* r* W# t. ^模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。
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3.疲劳断裂性能9 _3 `$ Z* ~: r2 w+ n# T/ F
3 _! z; ^+ W+ W' ?9 o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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) Z0 E; a4 A5 `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。9 t4 D* ^& W5 U$ r
& o9 A( F' w1 f5 [4.高温性能5 S! ?5 n, F- f" x
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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。4 o4 b3 p# I# _ @* n9 c# K% K
* m9 V: T" T& J, H5.耐冷热疲劳性能
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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。
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6.耐蚀性
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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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0 N2 g6 J) B& u( j# `& ^(二)满足工艺性能要求$ U! v- z' [* X1 I! ^$ f
' G- ^$ U/ Z+ z+ u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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1.可锻性/ Q1 c8 U" p3 f; V% z4 F( M! ~
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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。: I i/ O) l( m
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2.退火工艺性9 P& l- f1 R+ ^; J* E4 w
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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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! ~( ^. e/ Q8 r- D! G& V& ^) V3.切削加工性/ ?, U$ Q/ _3 V. k! L" V0 v8 [# D
4 ]! ]. g* Y% A) `! a, D6 D切削用量大,刀具损耗低,加工表面粗糙度低。
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4.氧化、脱碳敏感性+ @5 Y; k! N' B
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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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6 r# K: l2 d- y) |$ O$ V I2 p; n5.淬硬性
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淬火后具有均匀而高的表面硬度。
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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。2 F3 M! h8 {, s+ O0 a" I4 y5 c2 t
0 y# o3 X. L' Q- b+ \- |( ]7.淬火变形开裂倾向7 {2 c' a3 g& X8 I/ K9 W) ^( ~
: [- j4 T4 p; t3 J7 l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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& P5 L# e- o$ i8.可磨削性
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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。$ v$ z& c. D3 h* \/ {
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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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