模具材料选购原则

HEATS

　　(一)满足工作条件要求

1 ]5 f: J3 A, Z $ g. x4 {5 S8 v2 a' a" \6 J& a

　　1.耐磨性

- L8 i9 \1 O3 i

　　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。

　　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。

# s0 h* F! b/ C8 ] 4 S( q+ {9 @. B4 [$ |

　　2.强韧性

F, ~$ O- Z8 ~( F! o+ s% t' x# H! O

　　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。

" }4 g, B1 Y# h3 W 6 [/ p0 f9 r$ v2 L9 K' u

　　模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。

# c) s3 f& H h) e v* \& G & F: F8 H; c; U5 n

　　3.疲劳断裂性能

3 R* G) m( A/ a' Q' B6 N

　　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。

1 g3 @. p5 B' V# o" c% e; g

　　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。

6 p( L( s+ D9 @# Z' e5 F' `% ^% I

　　4.高温性能

{1 N+ Z2 S, y+ H 2 W4 q: V. r/ b3 U# c7 S; [

　　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。

3 h* g: h3 P, p

　　5.耐冷热疲劳性能

6 ?( V: {# }& Y8 {

　　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。

D9 b7 K6 m$ i4 \, _ ( w' G3 L: t3 ~8 |; k

　　6.耐蚀性

　　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。 (二)满足工艺性能要求

3 U9 I7 @6 a) L% E1 {' z

　　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。

+ I$ C* l! X( J. @8 r

　　1.可锻性

/ e4 p. X N% [+ M; F6 a3 |6 j

　　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。

& V% L" r% S/ E. m+ |& U" A ) G* s) g- m# v! O) p

　　2.退火工艺性

( Y) c. c% r" b8 z) q. W

　　球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。

6 A. l0 t, Q7 L4 b, t' g9 P/ p / W6 |* E0 u* j a0 e

　　3.切削加工性

　　切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。

　　4.氧化、脱碳敏感性

( m6 A/ |) r$ `& D& m: u

　　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。

( `! A9 y* E$ E: y+ t/ V- [' r ( T O1 t T) d' D

　　5.淬硬性

　　淬火后具有均匀而高的表面硬度。

1 [, }1 D0 E; C8 o7 z

　　6.淬透性

8 j6 _/ i$ S: K3 w

　　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。

7 j" t0 c8 b- }+ ?1 C

　　7.淬火变形开裂倾向

4 E' R- `0 L! v V + U9 J7 A; V/ T! S2 E" ]2 K/ `$ `3 Q

　　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。

# [- d7 h; x5 `; S5 c

　　8.可磨削性

) U, o' B1 a' ~ T3 |1 L# G

　　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。 (三)满足经济性要求

' j9 U! j7 r6 m ) Y4 k( r2 f$ @5 ^7 `7 o

　　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.

, W9 E3 i/ `# x. K+ B2 |