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(一)满足工作条件要求
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1.耐磨性& A# V/ X0 J2 D* Y
( @7 L8 N9 ]! J2 c- `( |, @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。) F' [: @6 b) G
$ F1 X! t# | h! K- b4 C2.强韧性
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% F3 K$ P. `* h" w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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6 v h+ n; B2 H; ?5 t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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$ w& N# a5 t( s _7 t( ~; W3.疲劳断裂性能. g* n; F# A7 J# d% a0 B
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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。( W- w9 `: Y* b1 X* C
4 q' C, t- F4 @& |3 Q5 v$ v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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7 J& ~ y( V7 Z9 s% ]( e( l$ D- f1 E* z4.高温性能
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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。+ l. A) b5 e; W1 \5 i5 a8 n7 i/ V( b
! f6 N x0 `! k/ A5.耐冷热疲劳性能! U9 t. D4 q: ]9 i
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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。
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6.耐蚀性
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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。 O# }% p% B: j! v& T. D @# _2 b
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(二)满足工艺性能要求4 [, h8 v- o% i; Y4 ~
4 I! v0 c1 F! K& H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
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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。: L; G( R. ~7 [/ i. u. d
, S, h' ?/ X; Z2.退火工艺性- [7 h3 s* N) L
, F; P) P3 I$ ^- X0 i- w' P球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。9 P* W0 ^& @: [ L+ i
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3.切削加工性9 Y8 p" o/ W' b
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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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; P' R2 Z% ]9 a) c4 D# X6 T4.氧化、脱碳敏感性
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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 T! u6 k! H+ N
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5.淬硬性0 U0 B& i% V: L* d& C
1 [( m2 I; z- B5 F" F淬火后具有均匀而高的表面硬度。! {6 R: J" ?. R& X
9 n* i3 L* r( q% c( S4 w* X6.淬透性6 Q, _7 w+ X7 |! I2 e8 F
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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。1 X2 w' |3 ~% Q- K! z
, ^1 m z: x; T( {1 y- E9 s7.淬火变形开裂倾向
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5 Z& K4 m; N% b* ^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。4 ?( [9 Y! l/ b# \( E; r
. a. a N6 N' N5 G3 U5 T8.可磨削性
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9 B9 F9 {' f! s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
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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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