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热作模具钢的开发情况热作模具大体分为热锻模、热挤压模、压铸模和冲裁模。5CrMnMo、5CrNiMo和3Cr2W8V是热作模具钢中应用量仍然较大的钢种。5CrNiMo主要用于厚度300~400mm的大中型锻模,5CrMnMo适用于厚度在250mm以下的小型锻模。但当用于更大截面或更高温度时,这两种钢存在淬透性、热稳定性、热疲劳性及耐磨性不够的问题。3Cr2W8V的高温强度较高,但钢的热疲劳性较差,韧性也不高,用于压铸模具和铝、铜合金热挤压模具时,模具的使用寿命都较低。国内在热作模具方面先后开发了几十种钢。
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铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。冷作模具钢包括制造冲截用的模具(落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀)、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等
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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近年来.随着黑金属压铸工艺的应用,多采用高熔点的铝合金和镍合金.或者对3Cr2W8V钢进行Cr-Al-SI三元共渗,用以制造黑金属压铸模。近国内外还正在试验采用高强度的铜合金作黑金属的压铸模材料。铁/钢/铜/铝和密度常用物质密度表(1g/cm3=1000kg/m3=1吨/立方米)材料名称密度(g/cm3)材料名称密度(g/cm3)水1.00玻璃2.60冰0.92铅11.40银10.50酒精0.79水银(汞)13.60汽油0.75灰口铸铁6.60-7.40软木0.25白口铸铁7.40-7.70锌7.10可锻铸铁7.20-7.40纯铜材8.90铜8.9059、62、65、68黄铜8.50铁7.8680、85、90黄铜8.70铸钢7.8096黄铜8.80
有金属又称非铁金属,指除黑金属外的金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等,这些金属主要用作合金附加物,以改善金属的性能,其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有金属都称为工业用金属,此外还有贵重金属:铂、金、银等和稀有金属,包括放射性的铀、镭等。钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种: