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模具选材原则 ( a8 S7 J# w2 O( Q
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（一）满足工作条件要求 2 `) L& s6 \" ?) C
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1．耐磨性
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! c3 G1 W, j9 D* x! h7 C5 d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。 / N' V2 }1 [8 {3 ]. F3 E
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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。 % H9 A8 }+ T D$ j' V% ^
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8 H$ r; d4 E3 ~0 P: M( f3 y* V$ i1 V1．强韧性
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& v) R- w& U/ c! b4 Q& [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。
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+ a. C8 w& n. I: f$ A( Z+ V8 v模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。
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2．疲劳断裂性能
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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。 % u5 F3 y3 ~. G1 \8 S+ \
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) E0 H3 }% t/ P# O) A7 k" }1 O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。
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# B( N1 u: c* i, a5 K3．高温性能 : {% S* g. u3 d0 @4 d3 X. Z" z
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m$ D T) R/ [+ r' Y. k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。
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4．耐冷热疲劳性能
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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。 ) _6 g! j! a. k+ X/ x' X- `/ f
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6．耐蚀性
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+ E1 z' v9 i+ H6 k8 H! y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。 z+ }. V+ G+ G# ]- M
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: M* G( r! }& N, W6 i（二）满足工艺性能要求
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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。
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; |+ N" w- f# j v1．可锻性
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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。 6 ~' m5 U% B4 y$ w0 D; E% C
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2．退火工艺性
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球化退火温度范围宽，退火硬度低且波动范围小，球化率高。 0 c. _2 p7 Y6 c' M+ d- _+ J1 D; n
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3．切削加工性
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切削用量大，刀具损耗低，加工表面粗糙度低。
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4．氧化、脱碳敏感性 * n5 o+ V7 O( @
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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。 7 ]6 t/ ?% I3 E5 U/ `, X3 {& m$ P2 M
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5．淬硬性 $ w7 Y. n2 G& l8 G0 {; O
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) P/ o/ U4 ~- Y6 ?% b! b" y& F! t" A淬火后具有均匀而高的表面硬度。
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6．淬透性 , l% h( n9 f$ F% W
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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。
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; Q8 s, v3 `# u5 i J6 L: I0 f: A1 k2 e7．淬火变形开裂倾向
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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。 : d, }, ~5 y, K$ w' m" P$ [5 j: k
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8．可磨削性 . I/ s6 N+ Z1 d( M. E' k& \. K; D; v
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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。 . W& e, ^/ Y/ R( Y! a! Q
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, _" t! S6 ^( M; O h9 n7 M! E8 H（三）满足经济性要求
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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。 5 J5 M5 H3 T7 B: H
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' |" {( R- e7 d, L P5 N另外，在选材时还应考虑市场的生产和供应情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买。 |
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发表于 2006-5-31 10:42:17