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铝型材热挤压模平模和组合模对韧性的要求较高,4Cr5MoV1Si是首选的模具材料,已被大量推广应用。高温玻璃模具钢玻璃制品模具要求模具材料具有优良的抗高温氧化性能和冷热疲劳性能,良好的耐芒硝腐蚀性能,高的强度,良好的抛光性能,并要易于脱模。此类模具常用铸铁、合金铸铁或3Crl3不锈钢制造,钢的性能远满足不了实际需要。为此,国内开发了代号为GY的高温玻璃模具钢。该钢是Si-Cr-Mo系预硬钢,具有良好的冷热疲劳性能,的抗氧化性能,优良的抗热触性能和较高的玻璃粘附温度。该钢在预硬后(HRC35左右)加工,加工性能良好,尤其适用于制造玻璃熔化或成型温度较高、表面质量要求高的玻璃制品模具。
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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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主要品种有4种,分别为高碳系高速钢、高钒系高速钢、含钴系高速钢和铝高速钢。高碳系高速钢牌号为9w18Cr4V,因含碳量高(0.9%),故硬度、耐磨性及热硬性都比较好。用其制造的刀具在切削不锈钢、耐热合金等难加工材料时,寿命显著提高,但其抗弯强度为3000MPa,冲击韧性较低,热处理工艺要求严格。牌号有W12Cr4V4Mo及W6Mo5Cr4V3(美国牌号M3),含钒量达3-4%,使耐磨性大大提高,但随之带来的是可磨性变差。高钒系高速钢的使用及发展还需要依赖于磨削工艺及砂轮技术的发展。
普通中、厚钢板:普通中、厚钢板是属于一种脱氧的钢材,这种钢材的钢液含氧一般都是比较高的,在制作过程中会产生大量气体使钢液沸腾,所以也被称之为沸腾钢。普碳钢镇静钢板在制作前首先要做的就是把钢液进行脱氧,当钢液倒入钢锭莫中厚,它的反应就是比较平静的,不会出现沸腾的状态。
3Cr2Mo是国内较早开发的塑料模具钢,与AISIP20相当,目前已在许多钢厂生产。在使用时,一般行预硬处理,即先850~880℃淬火,580~640℃回火,预硬至HRC28~35的硬度,然后再进行切削加工。该钢适用于制造大、中型精密塑料模具,如电视机、洗衣机壳体等塑料模具,并已获得较大量应用。另外,也可用于制造锌合金压铸模具。除3Cr2Mo外,国内先后开发的5CrNiMnMoVSCa(简称5NiSCa)、8Cr2MnWMoVS(简称8Cr2)、40CrMnVBSCa(简称P20BSCa)、Y55CrNiMnMoV(代号SM1)等是易切削型预硬塑料模具钢,在这些钢中加人了S、Ca、Pb、Se等元素以改善预硬钢的加工性能。如5NiSCa钢预硬硬度为HRC39时,磨削力比HRC25的40Cr的磨削力还小。此类钢不仅适用于制造大、中型精密注塑模具,还可用于制造精密冷作模具。