隨著新技術(shù)、新工藝的發(fā)展,對壓鑄模具鋼材提出了更高的要求,有些普通的熱作模具鋼已不能滿足其應(yīng)用要求,因此需要采用特殊鋼制作熱鍛模,以使模具的使用壽命大大提高。以下是一個簡短的介紹:
為滿足高溫、耐腐蝕、抗氧化要求而引入奧氏體型耐熱鋼,其中包括鉻鎳奧氏體不銹耐熱鋼,如cr14ni25co2v、4cr14ni14w2mo;高錳奧氏體鋼,如5mn15cr8ni5mo3v鋼、7mn10cr8nii10i10mo3v鋼、7mn15cr15cr2alvmo鋼等。目前,這幾種奧氏體型耐熱鋼作為熱作模具資料已逐漸得到廣泛應(yīng)用。
使用碳化物和鋼結(jié)硬質(zhì)合金。采用硬質(zhì)合金制作的熱作模具可以直接燒結(jié)成型,無需機(jī)加工、熱處理。鋼結(jié)硬質(zhì)合金是介于硬質(zhì)合金與工模鋼之間的一種新型模具材料(已在應(yīng)用冷模鋼時(shí)介紹),適宜制造熱擠壓模、熱沖孔、熱平模等,模具應(yīng)用壽數(shù)大大提高。
由于熱作模具的外觀在使用中由于合金碳化物和金屬間化合物的分出,硬度提高,因此適用于制造雜亂熱作模具,因?yàn)橥獗碛捕雀撸湍バ院?,而且模具心部仍?jiān)持原有的組織和高韌性,從而進(jìn)步了模具使用壽數(shù)。
國內(nèi)研究開發(fā)的ph(2cr3mo2nivsi)鋼是一種典型的分出硬化熱作模具鋼。對高熱強(qiáng)度要求的熱作模具可選用w18cr4v鋼,要求承受一定沖擊負(fù)荷的熱加工模具可選擇w6mo5cr4v。采用高速鋼作為熱作模具時(shí),其工作溫度可達(dá)600~700℃,具有高強(qiáng)度、良好的熱硬性,但韌性差。
熱鍛模鋼模的性能、原料優(yōu)劣、使用合理與否等要素,與模具制造精度、合格率、工時(shí)載具、壽數(shù)、本錢等因素有關(guān)。所以在模具設(shè)計(jì)與制造過程中,在材料選擇方面應(yīng)綜合考慮模具種類(詳細(xì)應(yīng)用的場合)、制造批量、制造材料和零件雜亂程度等因素。至于模具本身的資料,則要考慮其力學(xué)性能、耐磨、耐熱、耐腐蝕、熱變形、淬透性、機(jī)械加工性、資料價(jià)格及供應(yīng)情況等。
緊跟著、高速、高強(qiáng)度、大噸位機(jī)械化、自動化加工成型設(shè)備的發(fā)展以及熱鍛模、熱擠壓模、熱鐓模、壓鑄模等雜亂工藝的廣泛應(yīng)用,對模具的強(qiáng)度、沖擊韌度、紅硬性和耐磨性提出了更高的要求。當(dāng)前,選擇普通熱作模具鋼和一般的熱處理工藝已不能滿足生產(chǎn)的需要,特別是沖擊韌度差易開裂、紅硬性低易陷落,以及高濕時(shí)資料耐磨性不高,嚴(yán)重影響了*熱成形工藝的進(jìn)一步發(fā)展。因此,對熱作模具鋼的強(qiáng)韌度和紅硬性等的改進(jìn)和提高,對模具的使用壽數(shù),就顯得越來越重要和迫切。