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热加工模具材料的作用和随着模具工业的迅速发展,对模具的使用寿命、加工精度等提出了更高的要求。模具材料性能的好坏和使用寿命的长短,将直接影响加工产品的质量和生产的经济效益。而模具材料的种类、热处理工艺、表面处理技术是影响模具使用寿命的其重要的因素,所以世界各国都在不断的研究和开发新型模具材料,改进模具的热处理工艺,选用适当的表面处理技术,合理的设计模具结构加强对模具的维护等措施,来稳定和提高模具的使用寿命,模具的早期失效。
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中小热锻模具钢中小热锻模具的表面温度可达600℃以上,5CrMnMo和5CrNiMo的高温性能显然不能满足要求。3Cr2WSV钢的高温强度较高,但韧性及热疲劳性能较差。为此,国内较早开发了2Cr3Mo3VNb、4Cr3Mo2MnVB(代号ER8)等3%Cr-3%Mo和3%Cr-2%Mo型的中碳铬系高强度热作模具钢,其中3Cr3Mo3VNb是根据形成合金碳化物所需的碳量对2Cr3Mo3VNb做进一步成份调整而来的。这二种钢中加人了3%左右的Mo,既能提高钢的淬透性和出现回火脆性,又能提高钢的热稳定性。加人V和Nb则可起到细化晶粒,降低钢的过热敏感性作用。因此,钢的淬透性高,淬火加热温度范围宽,过热敏感性低,具有高温强度高、热稳定性好、塑性韧性好、冷热疲劳性能好、热磨损性能好等优点,用于制造不锈钢(2Crl3)等热锻模,轴承凹模和辊锻模,都取得了良好的使用效果。
管材:钢管是指两端开口并具有中空断面,其长度与周边之比较大的钢材。按加工工艺可分为无缝钢管和焊接钢管,生产方法主要有热轧、冷轧、挤压冷拔、锻造、焊接等。其规格用外形尺寸 (加外径或边长) 及壁厚表示,其尺寸范围很广,用途极为广泛。
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硅(Silicon)-有助于增强强度。和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。钨(Tungsten)-增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。钒(Vanadium)-增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒,其中M-2,Vascowear,CPMT440V和420VA含有大量的钒。而BG-42与ATS-34大的不同就是前者含有钒。
钢材的生产方法大部分钢材加工都是通过压力加工,使被加工的钢(坯、锭等)产生塑性变形。根据钢材加工温度不同以分冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有:轧制:将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙(各种形状),因受轧辊的压缩使材料截面减小,长度增加的压力加工方法,这是生产钢材常用的生产方式,主要用来生产型材、板材、管材。分冷轧、热轧。锻造:利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻,常用作生产大型材、开坯等截面尺寸较大的材料。