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我國模具材料與模具熱處理的研究進展
五十年代,我國模具用鋼全部因襲國外鋼號。進進六十年代,為了節(jié)儉原材料和提高毛坯精度,少無切削工藝和精密成形技巧有了敏捷的發(fā)展,為了提高生產(chǎn)效率,采用了很多高效壓力加工設(shè)備,鍛錘逐漸被壓力機調(diào)換。原用模具鋼的性能常不能滿足服役條件對性能的高請求,影響了模具的應(yīng)用壽命和壓力加工新工藝新設(shè)備的推廣利用。七十年代末,精密及大型工程塑料制品的應(yīng)用日益廣泛,對塑料模具用鋼的需求量急劇增加,對塑料模具鋼的性能也提出了新的請求,而我國當(dāng)時尚無塑料模具專用鋼。 六十年代以來,在國家有關(guān)部委的支撐下,中國科技工作者聯(lián)合國情,開發(fā)出不少新模具鋼,其中一些應(yīng)用性能優(yōu)良、工藝性能也比擬好的新鋼種受到模具制作和應(yīng)用單位的歡迎。在此期間也引進了一些國外通用的鋼號,其中有些鋼號通過生產(chǎn)試用,取得良好的后果。對一些應(yīng)用后果較好的冷作模具鋼和熱作模具鋼,有關(guān)部分還分辨組織了性能對照實驗研究,提出了選擇和利用的建議。為滿足高耐磨、長壽命模具的需要,五十年代末,我國硬質(zhì)合金有了敏捷的發(fā)展,同時也開發(fā)了多種鋼結(jié)硬質(zhì)合金,用做模具取得良好的后果。 本文分為冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼、硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金、模具熱處理、展看和建議六部份論述。 冷作模具鋼 目前我國常用的冷作模具鋼還是低合金工具鋼CrWMn和高碳高鉻工具鋼Cr12MoV及Cr12這些老的鋼號。CrWMn鋼有適當(dāng)?shù)拇阃感院湍湍バ裕瑹崽幚碜冃涡?,但CrWMn鋼鍛后需較嚴格地把持冷速,并采用適當(dāng)?shù)臒崽幚恚固蓟锍示鶆蛎煨〉牧?,散布于基體上,否則易形成網(wǎng)狀碳化物,導(dǎo)致模具在應(yīng)用中的崩刃和開裂。高碳高鉻工具鋼有高的耐磨性,但其碳化物偏析較嚴重,導(dǎo)致變形的方向性和強韌性的下降。通過重復(fù)鐓撥可在必定程度上改良其偏析程度。 1981年,我國引進國際通用的高碳高鉻工具鋼D2(Cr12Mo1V1)。和Cr12MoV鋼相比,D2鋼的碳化物偏析較之Cr12MoV略有改良,強度與韌性稍有提高,D2鋼制作的模具,其應(yīng)用壽命亦有不同程度的提高。高速鋼(重要是W6Mo5Cr4V2和W18Cr4V)有更高的耐磨性和強度,常用于制作模具,但其韌性不能滿足復(fù)雜大型和受沖擊負荷大的模具的需要。 為了改良這類鋼的強韌性,我國開發(fā)了一些新的冷作模具鋼,如: 1低合金冷作模具鋼 這類鋼的重要特點是工藝性好,淬火溫度低,熱處理變形小,強韌性好,并具有適當(dāng)?shù)哪湍バ浴H鏕D(6CrMnNiMoVSi)、7CrSiMnMoV(簡稱CH)、DS鋼等。GD鋼用于制作易崩刃、斷裂的冷沖模具有高的應(yīng)用壽命。CH鋼的成分與日本的SX105V鋼雷同,是一種火焰淬火鋼,常用于制做汽車等生產(chǎn)線上用的模具零件,火焰淬火時加熱模具刃口切料面,硬化層下又有一個高韌性的基體做襯墊,從而使模具獲得較高的應(yīng)用壽命。DS鋼是一種沖擊冷作模具鋼,其沖擊韌性明顯優(yōu)于常用的高韌性刀片用工具鋼6CrW2Si。
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