模具用鋼主要分三大類,冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼。
目前我國常用的冷作模具鋼仍多是碳素工具鋼(T7A、T8A、T10A、T12A)、低合金工具鋼CrWMn、高碳高鉻鋼Cr12、Cr12MoV、高速鋼W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等傳統的典型鋼種,不過也引進。研制了多種新的鋼種以適應不斷提高的要求。
熱作模具鋼主要用于制造高溫狀態下進行壓力加工的模具,如熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓模具等。隨鍛壓機械能力的加大、加工件形狀的復雜化,尤其是被加工材料加工難度的增大,如加工鈦合金、高合金鋼、不銹鋼和耐熱鋼,模具趨向大型化、高性能。對熱作模具用鋼性能的要求也越來越高,傳統的熱作模具鋼5CrNiMo和5CrMnMo鋼由于熱強性、熱穩定性較低、易龜裂和塌陷,使用壽命短。3Cr2W8V鋼由于鎢含量高、耐熱振性較差、易熱疲勞,導致龜裂等缺陷。近年來,一些具有較高的熱強性、高的熱疲勞性和良好的韌性的新型熱作模具鋼相繼問世。
硬度是模具材料和成品模具的重要性能指標。模具在工作時的受力狀態是復雜的,如熱作模具通常是在交變的溫度場下承受交變應力作用,因此它應具有良好的阻止模具轉變成較軟或塑性狀態的能力,并且在長期工作環境下仍保持模具的形狀和尺寸精度不變。一般成品模具的硬度,冷作模具常選擇在59-60HRC,熱作模具常選擇在48HRC左右。
耐磨性也是成品模具的重要性能指標。零件成形時金屬和模具型腔表面發生相對運動,磨損了型腔表面,至使模具的尺寸形狀、精度和表面粗糙度發生變化而失效。模具的耐磨性是由模具的熱處理,特別是表面熱處理決定的,評gu模具耐磨性好壞的主要依據也是硬度。
模具鋼檢測項目包括:
化學成分鑒定
1、牌號鑒定(碳鋼、不銹鋼、模具鋼、鋁合金、銅合金,等數千種金屬材料);
2、元素(O、N、H、C、S、Pt、Au、Ba、Pd及常規元素);
3、純度(Ni、Ti、Ag、W、Au、Al、Cu、Fe、Zn、Cr純度)。
機械性能測試
拉伸試驗(抗拉強度、屈服強度、斷面收縮率、伸長率、彈性模量)、沖擊試驗(常溫沖擊、低溫沖擊)、硬度試驗(維氏硬度、洛氏硬度、布氏硬度)、承重試驗、壓縮試驗、彎曲試驗、壓扁試驗、破環扭矩、杯突試驗、擴口試驗、剪切試驗、焊接結合力。