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Cr12系列冷作模具钢是较广泛采用的钢种系列,具有良好的淬透性和耐磨性,但共晶碳化物偏析较严重,韧性较差,淬火后异常变形较大。为弥补此类钢的性能缺陷,国内先后开发了一些高强韧耐磨钢,如7Cr7Mo2V2Si(代号LD)、Cr8WmoV3Si(代号ER5)、9Cr6W3Mo2V2(代号GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。与Cr12、Cr12MoV相比,此类钢的碳和铬的含量较低,改善了碳化物不均性,提高了韧性;适当增加了W、Mo、V等合金元素的含量,从而增强了二次硬化能力,提高了耐磨性。所以,此类钢在具有良好的强韧性的同时,还有优良的耐磨性和较好的综合性能,主要用于制造承受应力较大、要求高强韧性和耐磨损的各类冷作模具。
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牌号有W2Mo9Cr4VCo8(美国牌号M42)。其特点为:含钒量不高(1%),含钴量高(8%),钴能促使碳化物在淬火加热时更多地溶解在基体内,利用高的基体硬度来提高耐磨性。这种高速钢硬度、热硬性、耐磨性及可磨性都很好。热处理硬度可达67-70HRC,但也有采取热处理方法,得到67-68HRC硬度,使其切削性能(是间断切削)得到改善,提高冲击韧性。钴高速钢可制成各种刀具,用于切削难加工材料效果很好,又因其磨削性能好,可制成复杂刀具,上用得很普遍。但中国钴资源缺乏,钴高速钢价格昂贵,约为普通高速钢的5-8倍。
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钢板铺路钢板的启用,改变了以往一边作业,一边开山的作业模式,现在可以将精力全部投入作业上来,不仅可以不必为到处找不到道砟“发愁”,还 大大改善了库区凌乱不堪的场景。同时,钢板铺路钢板是种可持续产品,钢板使用过后,进行一定维护、修复可重复利用,待使用年限过后,还可回收再利用,减小能源的消耗率。
在有金属压铸中,3Cr2W8V曾是应用广泛的模具钢,5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2Mo等中碳低合金钢也作为铝锌合金压铸模具钢使用。3Cr2W8V的冷热疲劳性能较差,模具的使用寿命不高。国内为此先后开发了几个新型模具钢,如4Cr3Mo2MnVNbB(代号Y4)和4Cr5Mo2MnVSi(代号Y10)等。4Cr3Mo2MnVNbB(代号Y4),初就是针对铜合金压铸模具而研制的。该钢通过合理的成份配比,使其在达到高的热强性及热稳定性的同时,又保持了良好的韧性和塑性,抗冷热疲劳性能明显优于3Cr2W8V,模具的使用寿命较3Cr2W8V制造的模具的使用寿命有明显提高。该钢也可用于制造热挤压和中小热锻模具。
常用金属的线膨胀系数及收缩率线膨胀系数表示摄氏温度升高一度时单位材料的尺寸变化。表1是一些金属的线膨胀系数。收缩率是指由热加工温度至室温这段温度区间内单位长度金属材料的尺寸变化,它与材料的线膨胀系数和热加工温度两者有关。模膛设计时,需要考虑工件的收缩率,精密加工时还需考虑模具的热胀冷缩问题。热加工时刚料的收缩率一般去1.2~1.5%,而对细长的杆类件,扁薄的工件,冷却快或打击次数多热加工温度低的工件收缩率取0.8~1.2%;带大头的长杆锻件,头部和杆部的冷缩塑料件一般取(0.3~0.5)%。铝合金为(0.8~1.0)%,镁合金为0.8%,钛合金为(0.5~0.7)%,铜合金为(1.0~1.3)%。