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總結了模具加工常用的24種金屬材料及其特性!

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編者按

能夠用於模具加工的材料何止百種,金屬、塑膠、無機非金屬和石蠟等,但是根據實際需要的不同,每種材料的用途以及需求量各不相同,今天,我們就來說一下模具加工最常用的24種金屬材料。

1、45——優質碳素結構鋼,是最常用的中碳調質鋼

主要特徵:最常用中碳調質鋼,綜合力學效能良好,淬透性低,水淬時易產生裂紋。小型件宜採用調質處理,大型件宜採用正火處理。應用舉例:主要用於製造強度高的運動件,如透平機葉輪、壓縮機活塞、軸、齒輪、齒條和蝸桿等。焊接件注意焊前預熱,焊後消除應力退火。

2、Q235A(A3鋼)——最常用的碳素結構鋼

主要特徵:具有高的塑性、韌性和焊接效能、冷衝壓效能一定的強度以及好的冷彎效能。應用舉例:廣泛用於一般要求的零件和焊接結構。如受力不大的拉桿、連桿、銷、軸、螺釘、螺母、套圈、支架、機座、建築結構和橋樑等。

3、40Cr——使用最廣泛的鋼種之一,屬合金結構鋼

主要特徵:經調質處理後,具有良好的綜合力學效能、低溫衝擊韌度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷時可得到較高的疲勞強度,水冷時複雜形狀的零件易產生裂紋。冷彎塑性中等,回火或調質後切削加工性好,但焊接性不好,易產生裂紋,焊前應預熱到100~150℃,一般在調質狀態下使用,還可以進行碳氮共滲和高頻表面淬火處理。應用舉例:調質處理後用於製造中速、中載的零件,如機床齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸和頂針套等;調質並高頻表面淬火後用於製造表面高硬度、耐磨的零件,如齒輪、軸、主軸、曲軸、心軸、套筒、銷子、連桿、螺釘螺母、進氣閥等;經淬火及中溫回火後用於製造過載、中速衝擊的零件,如油泵轉子、滑塊、齒輪、主軸和套環等;經淬火及低溫回火後用於製造過載、低衝擊、耐磨的零件,如蝸桿、主軸、軸和套環等;碳氮共滲處理後製造尺寸較大、低溫衝擊韌度較高的傳動零件,如軸、齒輪等。

4、HT150——灰鑄鐵

應用舉例:齒輪箱體、機床床身、箱體、液壓缸、泵體、閥體、飛輪、氣缸蓋、帶輪和軸承蓋等。

5、35——各種標準件、緊韌體的常用材料

主要特徵:強度適當、塑性較好、冷塑性高、焊接性尚可。冷態下可區域性鐓粗和拉絲。淬透性低,正火或調質後使用。應用舉例:適於製造小截面、可承受較大載荷的零件,如曲軸、槓桿、連桿、鉤環、各種標準件和緊韌體。

6、65Mn——常用的彈簧鋼

應用舉例:小尺寸各種扁、圓彈簧、座墊彈簧、彈簧發條,也可製做彈簧環、氣門簧、離合器簧片、剎車彈簧、冷卷螺旋彈簧和卡簧等。

7、0Cr18Ni9——最常用的不鏽鋼(美國鋼號304,日本鋼號SUS304)

特性和應用:作為不鏽耐熱鋼使用最廣泛,如食品用裝置、一般化工裝置等。

8、Cr12——常用的冷作模具鋼(美國鋼號D3,日本鋼號SKD1)

特性和應用:Cr12鋼是一種應用廣泛的冷作模具鋼,屬高碳高鉻型別的萊氏體鋼。該鋼具有較好的淬透性和良好的耐磨性;由於Cr12鋼碳含量高達2。3%,所以衝擊韌度較差、易脆裂,而且容易形成不均勻的共晶碳化物;Cr12鋼由於具有良好的耐磨性,多用於製造受衝擊負荷較小的要求高耐磨的冷沖模、衝頭、下料模、冷鐓模、冷擠壓模的衝頭和凹模、鑽套、量規、拉絲模、壓印模、搓絲板、拉深模以及粉末冶金用冷壓模等。

9、DC53——常用的日本進口冷作模具鋼

特性和應用:高強韌性冷作模具鋼,日本大同特殊鋼(株)廠家鋼號。高溫回火後具有高硬度、高韌性,線切割性良好。用於精密冷衝壓模、拉伸模、搓絲模、冷衝裁模和衝頭等。

10、DCCr12MoV——耐磨鉻鋼

國產,較Cr12鋼含碳量低,且加入了Mo和V,碳化物不均勻有所改善。Mo能減輕碳化物偏析並提高淬透性,V能細化晶粒增加韌性。此鋼有高淬透性,截面在400mm以下可以完全淬透,在300~400℃仍可保持良好的硬度和耐磨性。較Cr12有高的韌性。淬火時體積變化小。又有高的耐磨性和良好的綜合機械效能。所以可以製造截面大、形狀複雜、經受較大沖擊的各種模具,例如普通拉伸模、衝孔凹模、沖模、落料模、切邊模、滾邊模、拉絲模、冷擠壓模、冷切剪刀、圓鋸、標準工具以及量具等。

11、SKD11——韌性鉻鋼

日本日立株式生產。在技術上改善鋼中的鑄造組織,細化了晶粒,較Cr12MoV的韌性和耐磨性有所提高,延長了模具的使用壽命。

12、D2——高碳高鉻冷作鋼

美國產。具有高的淬透性、淬硬性、耐磨性,且高溫抗氧化效能好,淬火和拋光後抗鏽蝕能力好。熱處理變形小。宜製造各種要求高精度、長壽命的冷作模具,刀具和量具,例如拉伸模、冷擠壓模和冷剪下刀等。

13、SKD11(SLD)——不變形韌性高鉻鋼

日本日立株式生產。由於鋼中Mo、V含量增加,改善鋼中的鑄造組織,細化了晶粒,改善了碳化物形貌,因而此鋼的強韌性(抗彎強度、撓度、衝擊韌度等)比SKD1、D2高,耐磨性也有所增加,而且具有更高的耐回火性。實踐證明此鋼模具壽命比Cr12MoV有所提高。常製造要求高的模具,如拉伸模、衝擊砂輪片的模具等。

14、DC53——高韌性高鉻鋼

日本大同株式生產。熱處理硬度高於SKD11。高溫(520~530)℃回火後可達62~63HRC高硬度。在強度和耐磨性方面DC53超過SKD11,韌性是SKD11的兩倍。DC53的韌性在冷作模具製造很少出現裂紋和龜裂,大大提高了使用壽命。殘餘應力小,經高溫回頭減少殘餘應力。因為線切割加工後的裂痕和變形得到抑制,切削性和研磨性超過SKD11,用於精密衝壓模、冷鍛和深拉模等。

15、SKH-9——耐磨性,韌性大的通用高速鋼

日本日立株式生產。用於冷鍛模、切條機、鑽頭、鉸刀和衝頭等。

16、ASP-23——粉末冶金高速鋼

瑞典產。碳化物分佈極均勻,耐磨損、高韌性、易加工、熱處理尺寸穩定。用於衝頭、深拉伸模、鑽模、銑刀和剪下刀片等各類長壽命之切削工具。

17、P20——一般要求的大小塑膠模具

美國產。可電蝕操作。出廠狀態預硬HB270~300,淬火硬度HRC52。

18、718——高要求的大小塑膠模具

瑞典產。可電蝕操作。出廠狀態預硬HB290~330,淬火硬度HRC52。

19、Nak80——高鏡面、高精度塑膠模具

日本大同株式產。出廠狀態預硬HB370~400,淬火硬度HRC52。

20、S136——防腐蝕及需鏡面拋光塑膠模具

瑞典產。出廠狀態預硬HB<215,淬火硬度HRC52。

21、H13——普通常用壓鑄模

用於鋁、鋅、鎂及合金壓鑄、熱衝壓模、鋁擠壓模等。

22、SKD61——高階壓鑄模

日本日立株式產。經電碴重溶技術,在使用壽命上比H13有明顯的提高。用於熱衝壓模、鋁擠壓模。

23、8407——高階壓鑄模

瑞典產。用於熱衝壓模、鋁擠壓模。

24、FDAC——添加了硫加強其易削性

出廠預硬硬度HRC38~42,可直接進行刻雕加工,無須淬火、回火處理。用於小批次模、簡易模、各種樹脂製品、滑動零部件、交期短的模具零件。如拉鍊模、眼鏡框模等。

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