壓鑄模具在高溫高壓下與熔融金屬(鋁合金壓鑄溫度 650-700℃)接觸,易發生熱熔損(粘模和侵蝕),H13 鋼通過優化成分和表面處理提升抗熱熔損性能。成分中添加鈮(Nb)元素(0.05-0.10%),形成高溫穩定的 NbC,抑制碳化物在晶界聚集,抗熱熔損性能提升 25%。表面處理采用物理的氣相沉積(PVD)技術,鍍覆 TiAlN 涂層(厚度 3-5μm),其耐高溫達 800℃,硬度 HV3000,與鋁合金的摩擦系數降至 0.3,有效減少粘模現象。在汽車輪轂壓鑄模具中,經 TiAlN 涂層處理的 H13 模具,使用壽命從 5 萬模次延長至 8 萬模次,且鑄件表面質量提升,減少清理工作量。惠州中鋼,專注模具鋼研發與生產。佛山高速模具鋼批發
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。惠州SKD61模具鋼批發商沖壓模具選中鋼,耐用模具鋼更省心。
熱處理對模具鋼性能優化至關重要。常見熱處理工藝包括淬火、回火、退火等。淬火可大幅提高模具鋼硬度與強度,通過快速冷卻使奧氏體轉變為馬氏體組織,但淬火過程需控制好加熱溫度、保溫時間與冷卻速度,防止出現裂紋等缺陷。回火緊隨淬火之后,目的是消除淬火應力,調整硬度與韌性的平衡,不同回火溫度可得到不同組織與性能。退火則用于改善鋼材切削加工性能,消除殘余應力,均勻組織。例如,冷作模具鋼 Cr12MoV 經淬火后在 500 - 550℃回火,可獲得良好的綜合力學性能,滿足模具長期使用需求。
氮化處理是模具鋼常用的表面強化手段,通過在 500-580℃的氨氣氛中使氮原子滲入表層,形成硬度高達 HV800-1200 的氮化層(厚度 0.1-0.5mm),提升耐磨性和抗咬合性。對于冷作模具(如 Cr12MoV 沖裁模),氣體氮化后使用壽命延長 3-5 倍,且因氮化層具有低摩擦系數(0.15-0.20),可減少沖壓時的粘模現象。離子氮化技術更具優勢,其氮化層硬度梯度更平緩,脆性降低,適合熱作模具(如 H13 壓鑄模),經離子氮化后,模具表面抗熱疲勞性能提升 40%,有效抑制熱裂紋產生。在實際應用中,氮化后的塑料模具(如 P20 鋼)不僅耐磨性提高,還能減少塑件脫模阻力,使生產效率提升 15%。惠州中鋼,模具鋼批發價格更優惠。
耐熱性是熱作模具鋼必備的性能。在高溫環境下,模具鋼需要保持其硬度、強度和尺寸穩定性,防止因溫度過高而發生軟化、變形等現象。例如在壓鑄模具中,模具需要承受高溫金屬液的反復沖刷和填充,使用具有良好耐熱性的模具鋼,如 3Cr2W8V 鋼,能夠在高溫壓鑄過程中,保持模具的精度和表面質量,保證壓鑄件的尺寸精度和外觀質量。冷作模具鋼中的低合金冷作模具鋼,如 9SiCr 鋼,具有一定的淬透性和較高的回火穩定性。它常用于制造一些形狀復雜、要求變形小的冷作模具,如小型沖裁模、冷鐓模等。9SiCr 鋼在經過適當的熱處理后,能夠獲得良好的綜合性能,其硬度可達到 HRC60 - 62,同時具有較好的韌性,能夠滿足這類模具在工作過程中的性能要求。惠州中鋼,專注模具鋼品質提升。深圳塑膠模具鋼生產廠家
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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。佛山高速模具鋼批發