熱作模具鋼需在高溫(500-800℃)下承受金屬熔體的沖刷和反復加熱冷卻,因此必須具備優異的熱強性、熱疲勞抗力和抗氧化性。H13 鋼是應用的熱作模具鋼,其化學成分設計中,鉻(Cr)含量保持在 5% 左右以提高抗氧化性,鉬(Mo)和釩(V)總量控制在 2%-3%,形成彌散分布的碳化物,提升高溫強度。經 1050℃淬火 + 580℃回火后,其室溫硬度達 HRC48-52,800℃時高溫硬度仍保持在 HV300 以上,足以抵抗鋁合金壓鑄時的高溫磨損。在實際應用中,H13 模具經氮化處理后,表面硬度可達 HV800-1000,熱疲勞裂紋萌生壽命延長 2 倍,特別適合汽車發動機缸體壓鑄模具。惠州中鋼模具鋼,現貨供應發貨迅速。中山H13模具鋼批發商
模具在使用過程中出現局部磨損或微小裂紋時,可采用焊接修復延長壽命,焊接工藝需根據模具鋼類型合理選擇。冷作模具鋼(如 Cr12MoV)焊接時,因碳含量高(1.4-2.0%),易產生淬硬組織和裂紋,需采用預熱(300-400℃)+ 焊后緩冷(200-250℃保溫 4-6 小時)工藝,焊條選用低氫型 CrW13 焊條,焊接電流控制在 100-150A,避免熱輸入過大。熱作模具鋼(如 H13)的焊接修復常用氬弧焊,填充材料選用與母材成分相近的焊絲(如 H13 焊絲),焊后進行 550℃消除應力處理,使焊縫硬度與母材匹配(HRC45-48)。在塑料模具修復中,718H 鋼采用激光焊接技術,熱影響區(HAZ)寬度≤0.1mm,避免焊接變形,可修復 0.1mm 以上的微小缺陷。江門SKH-9 模具鋼供應商惠州中鋼,專注模具鋼品質提升。
熱作模具在工作過程中,面臨著極為嚴苛的工作環境。一方面,模具要承受高溫狀態下金屬的高壓作用,例如在熱鍛模中,模具需承受高達數百兆帕的壓力,這要求熱作模具鋼具備足夠高的高溫強度,以防止模具在高壓下發生塑性變形。另一方面,熱作模具頻繁經歷加熱和冷卻的循環過程,產生強烈的熱應力,容易引發熱疲勞裂紋,因此良好的熱疲勞穩定性是熱作模具鋼的關鍵性能之一。熱作模具鋼還需具備一定的耐磨性,因為在高溫下,模具與被加工金屬之間的摩擦加劇,磨損問題更為突出。以壓鑄模為例,模具不僅要承受高溫液態金屬的高速沖刷,還需承受周期性的熱沖擊,這對模具鋼的綜合性能提出了極高要求。
冷作模具鋼中的低合金冷作模具鋼,如 9SiCr 鋼,是在碳素工具鋼的基礎上添加少量硅、鉻元素發展而來,具有一定的淬透性和較高的回火穩定性,適用于制造一些形狀復雜、要求變形小的冷作模具。9SiCr 鋼的淬透性比 T10 鋼好,直徑 20mm 的鋼材在油中淬火即可獲得全馬氏體組織,避免了因淬不透導致的性能不均。經過 860-880℃淬火和 160-200℃回火后,其硬度可達到 HRC60-62,同時具有較好的韌性(沖擊韌性 αk≥15J/cm2),能夠滿足小型沖裁模、冷鐓模、絲錐、板牙等模具和工具的工作要求。例如在制造 M10 螺栓的冷鐓模時,9SiCr 鋼模具能夠承受冷鐓過程中的沖擊力和摩擦力,冷鐓件的尺寸精度可達 IT8 級,模具使用壽命可達 5 萬次以上,相較于碳素工具鋼模具,壽命提高了 2-3 倍,且模具變形量更小,減少了修模次數。中鋼模具鋼,助力精密制造發展。
熱作模具鋼在高溫環境下工作,承受著熱應力、熱沖擊以及機械載荷的共同作用,其性能直接關系到熱加工工藝的穩定性和產品質量。H13 鋼是典型的熱作模具鋼,被廣泛應用于熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄模等場景。在熱鍛過程中,模具需要頻繁接觸 800-1200℃的高溫坯料,每次接觸都會經歷劇烈的溫度變化,這就要求鋼材具備良好的熱強性(在 600℃時仍能保持 800MPa 以上的抗拉強度)、抗熱疲勞性能(可承受 10 萬次以上的冷熱循環)以及足夠的韌性(沖擊韌性 αk≥20J/cm2)。例如在某大型鍛造廠,用于鍛造汽車曲軸的 H13 鋼熱鍛模,在經過 5 萬次熱鍛循環后,模具型腔的磨損量為 0.1mm,仍能保持良好的尺寸精度,有效保障了鍛造生產的連續性和曲軸的加工質量。此外,H13 鋼還具有較好的淬透性,大型模具在淬火時心部也能獲得均勻的馬氏體組織,避免了因性能不均導致的早期失效。合金模具鋼采購,認準中鋼品牌。中山A3模具鋼
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根據回火溫度的不同,可分為低溫回火(150 - 250℃)、中溫回火(350 - 500℃)和高溫回火(500 - 650℃)。低溫回火主要用于冷作模具鋼,能夠在保持高硬度的同時,適當降低淬火應力,提高韌性。中溫回火常用于熱作模具鋼,可使鋼獲得較好的彈性和韌性,同時保持一定的硬度。高溫回火則能使模具鋼的組織更加均勻,消除內應力,提高綜合力學性能,適用于一些對強度和韌性要求較高的模具。例如,熱作模具鋼 H13 在淬火后,通常采用 550 - 650℃的高溫回火,回火次數一般為 2 - 3 次,通過這樣的回火處理,H13 鋼能夠獲得良好的熱疲勞性能、強度和韌性的平衡。退火也是模具鋼常用的熱處理工藝之一,包括完全退火、球化退火和去應力退火等。完全退火主要用于改善模具鋼的切削加工性能,通過將鋼加熱到臨界溫度以上,保溫后緩慢冷卻,使鋼的組織均勻化,降低硬度。球化退火則適用于過共析鋼,如部分冷作模具鋼,其目的是使鋼中的碳化物球化,改善鋼的韌性和切削加工性能,同時為后續的淬火處理做好組織準備。去應力退火主要用于消除模具在加工過程中產生的殘余應力,穩定模具尺寸,防止變形和開裂。中山H13模具鋼批發商