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(一)满足工作条件要求
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1.耐磨性
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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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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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- j+ ~0 ~% O% s6 n2.强韧性: ~+ g/ J8 Q1 l, v
2 w. f. B4 e9 k2 M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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$ H" ]* L/ h' a! k' ]1 }* v4 F模具的韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织状态。! {7 l/ p3 S6 y) ]# a) m0 [
+ U! B6 P$ ]7 V. G* J; ?3 ?! Q3.疲劳断裂性能
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8 x$ D) [+ J, j3 N8 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。
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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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; F {, k& b' j7 W4.高温性能0 n k( |6 k( {
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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 o$ y% Z; C' ?6 V
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5.耐冷热疲劳性能; M r! w0 Y0 b; Y8 Z% H3 C& X
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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。- d$ I% ]4 {6 B% f% B
7 w: P/ I* }7 ?+ p7 k( [* p% A6.耐蚀性
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* K b# q# f: a" O, T. U/ _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。
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$ Z8 v" K" @6 e a6 n. K2 W! P, x% X(二)满足工艺性能要求
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! T8 ^$ s3 E/ b* `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。$ |2 R1 [ u4 I# d
) s) l- _& O5 s, T% z2 V1.可锻性7 c2 X) ^1 J9 l8 T" P/ E* k, D
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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。
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2.退火工艺性; q* n. ^9 \- N
}) S% Y m2 N! j: A6 `8 M& h球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。
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3.切削加工性
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( r+ @7 w+ `' T9 @7 l, C. x" d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% M0 d8 C# {2 ?
2 B7 V: W* f+ a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。; m; \7 _/ X; T7 k9 {# m
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5.淬硬性
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淬火后具有均匀而高的表面硬度。) d/ d' a4 U+ }# q2 ]
: b" d( g0 [6 z Q' O! I9 B) j6.淬透性7 q3 R5 _8 o( f+ f* f( U4 N
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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。2 j' O; X: A* U& V/ q& @7 o7 k F6 z* J& r
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7.淬火变形开裂倾向) B3 [7 h* ^6 b' g m4 v4 y
7 Y- m6 h2 n2 a# Y. e0 k- V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。
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, K0 n4 A% h* l( @! j. `) D* e! y8.可磨削性' w; I5 P- |( K- R n
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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。! ^* J' m. W! @5 c/ y! N6 d) `. |
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(三)满足经济性要求
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2 N- z7 m C# P1 `0 I/ r( |+ j" {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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