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(一)满足工作条件要求
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" D8 J6 Y9 }* ~" M( ?1.耐磨性, ]4 L5 N/ l! a- b! _( A
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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。
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- U9 e( t6 Y: V$ h, m" I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。
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2.强韧性
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8 \1 F) C% ?) G& b9 H/ g0 a Z* i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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9 g6 G4 u; [+ T8 }: L模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。3 |( Q$ Y$ l& t
" |, E3 d8 K& ~; a/ e7 Q3.疲劳断裂性能+ s* m0 n* [9 n- T
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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。
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! K9 [0 P% N( k( d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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! M# ^# z, ~( ?/ L9 A+ q. L, G( B4.高温性能1 i0 h" ^. z' W* O; I
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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。1 J" y" ~( |/ R0 O
% m9 _! t) o+ b0 ^2 z; H5.耐冷热疲劳性能
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y }2 s1 C- @. G& h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。* O7 h/ E- u2 I
7 y. l; l# [+ S6.耐蚀性5 H+ \( ?4 M( C0 [7 Z7 V$ f
* e# V& E' X `/ E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。$ O7 I6 H7 u. Q% f* }
: E/ a; e7 V) O6 @. D' g/ D: ~9 m(二)满足工艺性能要求4 E1 b; i4 G, D+ q7 n; y' W
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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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1.可锻性% f+ [4 D* j( L- ^7 o; X5 h! o
4 D$ i1 ], f- V5 X, t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。3 E# N) M4 i8 r2 v5 {2 Q
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2.退火工艺性
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/ [% p' o/ {' U* 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。4 O- ~" `$ n! ~9 J* D* p
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3.切削加工性' L% j3 n% A4 ^2 ?1 L8 T) O1 G
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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& A. I: }/ J# H
" J, |. s3 m8 V! m5 W6 _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。9 C, z, w- s/ [! i T
2 V: K& Q6 ?2 n* O$ E5.淬硬性. k/ T) b/ X6 ~: u. [9 V
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淬火后具有均匀而高的表面硬度。4 J3 c# S. W( I
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6.淬透性
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2 [7 o( l+ C" w) `. e9 F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。, o9 |* c% C$ F
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7.淬火变形开裂倾向, d2 w% k/ n& P8 v+ @; o9 e
! X& H t9 Q+ C: Y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。& p5 i; d/ K# D
* _: {% U V* n7 F8.可磨削性5 k. D5 { `1 {; e/ V1 Y
: B" Z( G& X/ ]( H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。
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(三)满足经济性要求1 S. `/ l# E: _2 D
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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。 |
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