冷作模具钢与刃具钢相比,有很多共同点。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性,以保证冲压过程的顺利进行、其不同之处在于模具外形及加I工艺复杂,而且摩擦面积大,磨损可能性大,所以修磨起来困难。因此要求具有更高的耐磨化模具工作时承受冲压力大,又由于外形复杂易于产生应力集中,所以要求具有较高的韧性。
冷挤压液压机模具尺寸大、外形复杂,所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。总之,冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较刃具钢高一些,而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(由于是冷态成形),所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种,例如,发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。下面结合有关钢种选用进一步说明。
2.钢种选择
通常接冷作模具的使用条件,可以将钢种选择分为以下四种情况:
()尺寸小、外形简单、轻负荷的冷作模具。例如,小冲头,剪落钢板的剪刀等可选用T7A、 T8A、T0A、T2A等碳素工具钢制造。这类钢的优点是;可加工性好、价格便宜、来源轻易。但其缺点是:淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。因此,只适于制造一些尺寸小、外形简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷像模等。
(2)尺寸大、外形复杂、轻负荷的冷作模具。常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr5及 9Mn2V等低合金刃具钢。这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr的冷作模具用钢,可代替或部分代替含Cr的钢。
(3)尺寸大、外形复杂重负荷的冷作模具。须采用中合金或高合金钢,如Cr2Mo、 Crl2MoV、 Cr6WV Cr4W2MoV等,另外也有选用高速钢的。
近年来用高速钢做冷作模具的倾向巴日趋增大、但应指出,此时已不再是利用高速钢才有的红硬性优点,而用它的高淬透性和高耐磨性。为此,在热处理工艺上也应有所区别。
〔4)受冲击负荷且刀间单薄的冷作模具。
如上所述,前三类冷作模具用钢的使用性能要求均以高耐磨性为主为此均采用高碳过共析钢乃至荣氏体钢。而对有的冷作模具加切边楼、冲裁模等,其对口单薄,使用时又受冲击负荷作用则应以要求高的冲击韧性为主。
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