高速鋼和基體鋼的應用
高速鋼具有很高的硬度、抗壓強度和耐磨性,因此越來越多地用于制造要求重載荷高壽命的冷作模具,常用的鋼號有:W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V以及為提高韌性而研制的降碳降釩高速鋼6W6Mo5Cr4V,這些鋼在制造重載荷的冷作模具方面獲得了良好的使用效果。
基體鋼是為了改善高速鋼碳化物不均勻分布和韌性較差而研制開發的?;w鋼一般指其成分與高速鋼淬火組織中基體組織化學成分相同的鋼。近年來我國研制一些基體鋼:如65Nb(6Cr4W3Mo2VNb)鋼、CG-2(6Cr4Mo3Ni2WV)鋼、012Al(5CrMo3SiMnVAl)鋼、LM1(6W8Cr4VTi)鋼、LM2(6Cr5Mo3W2VNb)鋼、RM2(5Cr4W5Mo2V)鋼、5Cr4Mo2W2VS鋼等。這些基體鋼的主要特點是其碳含量稍高于高速鋼基體的碳含量,以增加一次碳化物和提高耐磨性。一些鋼中還加入少量的強碳化物形成元素Nb和Ti,以形成比較穩定的碳化物,阻止淬火加熱時晶粒長大并改善鋼的工藝性能?;w鋼中共晶碳化物數量少且細小均勻分布,韌性相對提高,其抗彎強度、疲勞抗力也有所改善?;w鋼主要用于要求高強度和足夠韌性的冷擠壓、冷鐓等模具,有些基體鋼還可用于熱作模具。
無磁高強度模具鋼的應用
電子工業的發展,對無磁模具鋼的需求量大大增加,傳統的無磁模具鋼7Mn15Cr2A13V2WMo是一種高強度奧氏體無磁模具鋼,其磁導率低,并具有良好的強度和耐磨性,但由于其冷作硬化現象,切削加工比較困難。為此國內科技工作者研發了一些新型無磁模具,有A18(18Mn12Cr18NiN)鋼、WCG(8Mn15Cr18)鋼、50Mn(50Mn18Cr4WN)鋼等,以及部分奧氏體不銹鋼。這些鋼磁導率較低,強度較高,并具有良好的可切削加工性能。
鋼結硬質合金的應用
用硬質合金制造模具,在不受沖擊韌性要求不高的情況下,性能比鋼要好,壽命很長,但成本較高,更為困難的是由于受制造條件的限制,難以制造形狀復雜的模具。
20世紀60年代我國已開始研究鋼結硬質合金,它是一種介于合金鋼和硬質合金之間的新型材料,具有優良的耐磨性。與硬質合金相比,鋼結硬質合金可以切削、鍛造、焊接、熱處理,并且具有韌性,綜合力學性能較好,成本較低的特點。我國研制的鋼結硬質合金有以TiC為硬質相的GT35、R5、DT、Ti等和以WC為硬質相的GW50、GJW50、TLMW50等。
鋼結硬質合金目前用于制造冷鐓模、拉深模、擠壓模、沖裁模、拉絲模、熱鐓模等,使用壽命比合金模具鋼壽命提高幾倍到幾十倍。
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