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我国模具材料与模具热处理的研究进展(三)

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发表于 2010-9-12 09:40:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  2热挤压用模具钢

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  H13已是国内外广泛使用的热作模具钢,在使用温度不超过600?C时,有良好的冷热疲劳性能,用做热挤压模和铝合金压铸模,有比较高的使用寿命。但H13钢有较大的尺寸效应,国外采用炉外精练、高温扩散退火、等向锻造等工艺,以改善其尺寸效应,减小Cr和Mo的成分偏析,国内多采用电渣重熔等工艺。

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  我国研制了许多强韧性好、热稳定性高的热挤压用热作模具钢。一些钢是在国外钼系3Cr3Mo3V钢和铬系H13钢的基础上发展起来,并在合金化方面有一定特色,如HMI(3Cr3Mo3W2V)、TM(4Cr3Mo2WMnVNb)、Y4(4Cr3Mo2MnVB)、Y10(4Cr5Mo2SiV1)、HD2(4Cr3Mo2VNiNbB)、012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)等钢。这些钢在保持较好的强韧性条件下,具有高的其热稳定性,分别用于制做热挤压模、精锻模、有色金属压铸模等,有良好的使用效果。

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  我国有关部门曾组织一些研究单位和使用单位,选择了27种国内外应用和新研制成功的热作模具钢,对其基本力学性能、工艺性能和使用性能进行测试和对比,并提出了各类热作模具的选材准则。

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  塑料模具钢

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  塑料成形用模具产值已在模具工业总产值中占首位。中国过去无专用塑料模具用钢。近年在引进国外塑料模具用钢的同时,自行研制和开发出一些新的塑料模具专用钢。

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  1预硬型塑料模具钢

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  这类钢在钢厂经过充分锻打后制成模块,预先热处理至要求的硬度(一般预硬至30~35RHC)后,供使用单位制模。P20(即3Cr2Mo)是国外使用最广泛的预硬塑料模具钢,已列入我国合金工具钢标准,八十年代以来已在我国一些工厂广泛采用。718是瑞典生产的改型P20钢,较P20有更高的淬透性,调质后可在大截面尺寸保持硬度均匀一致,亦在我国得到较广泛地使用。

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  2易切削预硬钢

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  为了改善预硬塑料模具钢的被切削性能,可加入易切削元素。美国、日本、德国都发展了一些易切削预硬钢。国外易切削预硬钢主要是S系,也有S-Se系、Ca系。但Se价格较贵。S系易切削钢的各向异性较大,在截面增大时,硫化物的偏析比较严重。

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  我国研制了一些含硫易切削预硬塑料模具钢,如8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)和S-Ca复合易切削塑料模具钢5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)。5NiSCa钢采用了S-Ca复合易切削系和喷射冶金技术,改善了硫化物的形态、分布和钢的各向异性,在大截面中硫化物的分布仍比较均匀。5NiSCa钢有高的淬透性和镜面抛光性,模具硬度为35~45HRC时,可顺利进行各种加工。

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  3非调质塑料模具钢

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  这种钢不经调度处理,锻、轧后可达到预硬硬度,有利于节约能源、降低成本、缩短生产周期。我国开发的这类钢有:中碳锰硼系空冷贝氏体钢、可用于制作塑料模和橡胶模;非调质塑料模具钢2Mn2CrVTiSCaRe(FT),钢中加入S、Ca、Re做为易切削元素,比S-Ca复合系易切削钢有更好的切削性能;低碳MnMoVB系非调质贝氏体型大截面塑料模具钢(B30),钢中加入S、Ca作为易切削元素,工业试生产表明400mm厚板坯热轧后空冷,硬度沿截面分布较均匀。

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