模具鋼的硬度是衡量其性能的重要指標之一,它直接影響模具的耐磨性和抗變形能力。不同類型的模具鋼硬度要求不同,冷作模具鋼由于需要承受較大的壓力和摩擦,通常需要較高的硬度來抵抗磨損和變形,一般硬度在 HRC58-62 之間。以 D2 鋼為例,它屬于高碳高鉻冷作模具鋼,其化學成分中碳含量高達 1.5%,鉻含量達 12%,經過 1020-1040℃淬火和 180-200℃低溫回火后,硬度可穩定在 HRC60-62,并且具有較高的耐磨性。在制造冷沖模、冷擠壓模等模具時,這種高硬度使得模具能夠承受高達 2000MPa 的接觸應力和劇烈的摩擦,保證模具在長期工作中不產生塑性變形,刃口保持鋒利。例如在制造厚度為 5mm 的鋼板冷沖模時,D2 鋼模具的使用壽命可達 50 萬次以上,而硬度較低的模具鋼(如 HRC55 左右)在相同條件下壽命為 20 萬次,差異。中鋼模具鋼,使用壽命遠超同類型。廣州模具鋼量大從優
模具鋼的成本也是模具制造企業需要考慮的重要因素之一。不同類型的模具鋼價格差異較大,一般來說,合金含量越高、性能越好的模具鋼,價格也越高。在選擇模具鋼時,需要在滿足模具性能要求的前提下,綜合考慮成本因素。例如,對于一些批量較小、對模具壽命要求不是特別高的簡單模具,可以選擇價格相對較低的碳素工具鋼或低合金模具鋼。而對于一些大型、精密、長壽命的模具,則需要選擇高性能的模具鋼,雖然成本較高,但從長期來看,能夠降低生產成本,提高生產效率。模具鋼的市場供應情況也會影響企業的選擇。一些常用的模具鋼,如 P20 鋼、H13 鋼等,市場供應較為充足,價格相對穩定。而一些特殊性能的模具鋼,如時效硬化型塑料模具鋼、高速鋼等,可能由于生產工藝復雜、產量較低,市場供應相對緊張,價格也較高。企業在選擇模具鋼時,需要關注市場動態,確保原材料的穩定供應。同時,與可靠的供應商建立長期合作關系,也是保證模具鋼質量和供應穩定性的重要措施。廣州模具鋼量大從優模具鋼經表面涂層處理,進一步提高耐磨性和耐蝕性。
模具鋼的耐磨性直接關系到模具的使用壽命,是模具鋼重要的性能指標之一。在模具工作過程中,與被加工材料之間的摩擦不可避免,尤其是在冷沖壓、冷擠壓等工藝中,模具表面會受到強烈的摩擦和磨損,良好的耐磨性能夠減少模具的磨損量,降低維修和更換成本。模具鋼的耐磨性主要取決于其組織中碳化物的種類、數量、分布以及基體硬度。例如在粉末冶金模具中,由于粉末在壓制過程中會對模具表面產生強烈的擦傷和磨損,選用具有高耐磨性的模具鋼至關重要。Cr12 型鋼屬于高碳高鉻冷作模具鋼,其組織中含有大量均勻分布的 Cr7C3 型碳化物,這種碳化物硬度高達 HV1800-2000,能夠有效抵抗粉末的磨損。某粉末冶金企業使用 Cr12 鋼制造齒輪模具,與使用普通模具鋼相比,模具的磨損量減少了 60%,使用壽命從 1 萬件提升至 3 萬件,降低了生產成本。
冷作模具在工作時,承受著強烈的摩擦、巨大的壓力以及沖擊載荷,這就要求冷作模具鋼具備一系列特殊性能。高硬度是冷作模具鋼的特性之一,通常冷作模具鋼在室溫下的硬度需維持在 HRC60 左右,如此才能在高壓應力下保持模具的形狀和尺寸穩定,有效抵抗磨損。例如,高碳高鉻型冷作模具鋼 D2,經過淬火和回火處理后,硬度可高達 HRC62 - 64,其耐磨性較好,常用于制造高精度、長壽命的冷沖模、冷擠壓模等。良好的耐磨性同樣至關重要,模具在長時間的冷加工過程中,表面不斷與工件摩擦,耐磨性不足會導致模具表面快速磨損,影響模具壽命和產品精度。耐腐蝕模具鋼,中鋼產品性能優越。
高速沖壓模具(沖壓速度≥300 次 / 分鐘)要求模具鋼兼具高耐磨性和足夠韌性,以承受高頻沖擊載荷。ASP-30 粉末高速鋼是理想選擇,其碳化物含量達 15-20%(主要為 VC 和 WC),硬度 HRC64-66,耐磨性是 Cr12MoV 的 8 倍,同時因碳化物顆粒細小(≤2μm),沖擊韌性(αk≥15J/cm2)優于普通高速鋼。在電機定轉子高速沖壓模具中,ASP-30 模具的使用壽命達 1 億次以上,比傳統材料提升 5-10 倍。為進一步優化韌性,采用 “局部硬化” 工藝:模具刃口部位硬度 HRC62-64,非刃口部位通過高溫回火降至 HRC50-55,使模具既耐磨又抗崩裂,適合精密電子件的高速沖壓。熱作模具鋼具備良好熱疲勞性能,適應高溫反復熱脹冷縮工況。惠州五金模具鋼零售
玻璃模具鋼耐高溫玻璃液侵蝕,使用壽命長。廣州模具鋼量大從優
在模具鋼的眾多性能中,硬度與耐磨性緊密相關,且二者對于模具的使用壽命和工作性能起著決定性作用。一般來說,模具鋼的硬度越高,其耐磨性就越好。這是因為在模具工作過程中,較高的硬度能夠有效抵抗工件對模具表面的摩擦和磨損,減少模具表面的材料損耗。例如,在冷作模具鋼中,像 Cr12MoV 鋼經過適當的熱處理后,硬度可達 HRC60 - 62,其在冷沖裁、冷擠壓等工藝中表現出優異的耐磨性,能夠長時間保持模具的尺寸精度,生產出高質量的產品。然而,單純追求高硬度并不一定能實現比較好的耐磨性,鋼中碳化物的形態、分布和數量同樣對耐磨性有著重要影響。合理分布的碳化物能夠起到彌散強化的作用,在模具表面形成堅硬的骨架結構,進一步提高模具的耐磨性能。廣州模具鋼量大從優