熱處理是提升模具鋼性能的關鍵環(huán)節(jié),通過不同的熱處理工藝,可以改變模具鋼的組織結構,從而獲得所需的性能。淬火是模具鋼熱處理的重要步驟,其目的是使模具鋼獲得馬氏體組織,提高鋼的硬度和強度。在淬火過程中,加熱溫度和保溫時間的控制至關重要。對于大多數(shù)模具鋼來說,淬火加熱溫度一般在 800 - 1100℃之間,具體溫度取決于鋼的化學成分。例如,冷作模具鋼 Cr12MoV 的淬火加熱溫度通常在 950 - 1050℃,在此溫度范圍內,能夠使鋼中的合金元素充分溶解到奧氏體中,淬火后獲得高硬度的馬氏體組織。然而,如果加熱溫度過高,會導致晶粒粗大,降低鋼的韌性;加熱溫度過低,則合金元素溶解不充分,影響淬火效果?;鼗鹗谴慊鸷蟊夭豢缮俚暮罄m(xù)處理工藝,其主要作用是消除淬火應力,調整鋼的硬度和韌性,使模具鋼獲得良好的綜合力學性能。快速成型模具鋼適合快速制造模具,縮短開發(fā)周期。廣東40CR模具鋼量大從優(yōu)
鍛造是改善模具鋼內部組織、提升性能的關鍵環(huán)節(jié),尤其對高碳高合金鋼(如 Cr12 鋼),合理的鍛造工藝可破碎網(wǎng)狀碳化物,避免使用時出現(xiàn)早期開裂。以 Cr12MoV 鋼為例,采用 “高溫擴散 + 多向鐓拔” 鍛造工藝:加熱至 1150-1200℃保溫 4-6 小時,使碳化物充分溶解;通過反復鐓粗(變形量≥30%)和拔長(變形量≥50%),將網(wǎng)狀碳化物等級從 3 級降至 1 級以下。鍛造后的模具鋼橫向沖擊韌性提升 40%,使用壽命延長 2-3 倍。對于大型模具鋼坯(重量≥5 噸),需采用水壓機進行徑向鍛造,確保鍛透性,避免心部出現(xiàn)疏松或偏析,這類鍛件在汽車覆蓋件模具中可承受百萬次以上的沖壓循環(huán)而不失效。深圳高速模具鋼采購模具鋼的熱傳導性好,利于模具散熱,保持工作穩(wěn)定性。
模具鋼的可加工性直接影響模具制造成本與生產效率。其可加工性涵蓋熱加工性能與冷加工性能。熱加工方面,良好的熱塑性使鋼材在熱加工溫度范圍內易于變形,便于鍛造、軋制等熱成型操作,合適的加工溫度范圍能避免過熱、過燒等缺陷。冷加工性能包括切削、磨削、拋光等加工難易程度。例如,一些預硬型塑料模具鋼通過優(yōu)化成分與熱處理,在預硬狀態(tài)下具有良好切削性能,可減少后續(xù)加工工序與成本。同時,鋼材的組織結構、硬度等對冷加工性能有影響,均勻細小的組織有利于提高加工精度與表面質量。
塑料模具鋼對表面光潔度要求極高,尤其是透明塑件模具需達到鏡面效果(Ra≤0.02μm),這對鋼材的純凈度和組織均勻性提出嚴苛要求。S136 鋼是典型的鏡面塑料模具鋼,其冶煉過程采用電渣重熔(ESR)技術,使非金屬夾雜物含量控制在 0.002% 以下,且硫化物形態(tài)呈球形,避免拋光時產生劃痕。經固溶處理(1050℃水淬)+ 時效處理(480℃)后,硬度達 HRC45-48,拋光性能優(yōu)于普通 Cr13 鋼,可通過金剛石拋光膏實現(xiàn) A 級鏡面。在 PET 瓶胚模具中,S136 鋼經鏡面拋光后,瓶胚表面光澤度提升 30%,且因具備優(yōu)良的耐腐蝕性,可減少模具清洗次數(shù),使生產效率提高 20%。模具鋼的晶粒細小均勻,有利于提高綜合性能。
模具鋼中添加多種合金元素,各自發(fā)揮重要作用。碳是關鍵元素,能顯著提高鋼的硬度與強度,但含量過高會降低韌性。鉻可增強鋼的淬透性、耐磨性與耐蝕性,在冷作模具鋼中形成碳化物提升耐磨性,在熱作模具鋼中有助于形成致密氧化膜提高熱疲勞性能。鉬能細化晶粒、提高回火穩(wěn)定性,增強鋼的強度與韌性,改善熱作模具鋼的抗熱疲勞能力。釩可形成穩(wěn)定碳化物,細化晶粒,提高鋼的耐磨性與強度,對冷作和熱作模具鋼的性能提升都有積極作用。這些合金元素相互配合,共同塑造模具鋼適應不同工況的優(yōu)良性能。納米強化模具鋼利用納米級強化相提升性能。江門SKH-51模具鋼源頭廠家
鍛造模具鋼鍛造性能良好,可鍛造出復雜形狀模具。廣東40CR模具鋼量大從優(yōu)
釩(V)在模具鋼中主要以碳化物的形式存在,能夠細化晶粒,提高鋼的強度、硬度和耐磨性。同時,釩形成的碳化物具有極高的硬度和穩(wěn)定性,能夠有效提高模具鋼的抗磨損能力,特別是在高速切削和高溫高壓等惡劣條件下。鎳(Ni)能夠提高鋼的韌性和淬透性,改善鋼的低溫性能。在一些需要高韌性的模具鋼中,如部分塑料模具鋼,會添加適量的鎳元素。此外,硅(Si)能夠提高鋼的強度和硬度,增強鋼的抗氧化能力;錳(Mn)可提高鋼的淬透性,改善鋼的熱加工性能,但錳含量過高會導致鋼的過熱敏感性增加。這些合金元素相互配合,通過合理的配比和熱處理工藝,賦予模具鋼各種優(yōu)異的性能,以滿足不同模具的使用要求。廣東40CR模具鋼量大從優(yōu)