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美國模具鋼有哪些分類 美國模具鋼分類介紹
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2019-08-14 | 357 次瀏覽 | 分享到:
美國模具鋼系列和選用方案在40年代就初步形成。 美國按模具服役條件將模具鋼分為三大類,美國金屬學會工具鋼委員會列出了:冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類。其中,冷作模具鋼又分出12小類,熱作模具鋼9小類,塑料模具鋼2小類。
  美國模具鋼系列和選用方案在40年代就初步形成。 美國按模具服役條件將模具鋼分為三大類,美國金屬學會工具鋼委員會列出了:冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三大類。其中,冷作模具鋼又分出12小類,熱作模具鋼9小類,塑料模具鋼2小類。
  
  每個小類的選材又取決于三個主要因素:
  
  1.尺寸大小和外形的復雜性;
  
  2.被加工的材料;
  
  3.耐久性要求或設計壽命。
  
  一、美國冷作模具鋼的分類
  
  冷作模具鋼分為五組:W組、O組、A組、D組、S組。
  
  W組即水淬工具鋼,有11個鋼種,7個碳素工具鋼,含碳量從0.7%-1.3%。
  
  O組即油淬冷作模具鋼(俗稱油鋼),有4個鋼種,含碳量在0.85%-1.55%;
  
  組即空淬中合金冷作模具鋼,有9個鋼種,含碳量從0.5%-2.25%。
  
  D組即高碳高鉻冷作模具鋼,有7個鋼種,含碳量0.9%-2.5%。
  
  S組即耐沖擊工具鋼,有7個鋼種,含碳量0.4%-0.6%。
  
  用于冷作模具還有高速鋼(HSS組)和超高速鋼(SHSS組),鈷基硬質合金和鋼結硬質合金(HA組),粉末鋼和工程陶瓷(PIM組),碳鎢工具鋼(F組),特殊用途工具鋼(L組)。
  
  美國冷作模具鋼
  
  冷作模具鋼的選用
  
  冷作模具鋼的主系列是高硬冷作類,主要用于要求高抗壓和耐磨為主的模具,硬度高于HRC60-62。對于要求耐沖擊、韌性高的模具,硬度低于HRC60-62,主要用S類和部份A類和最普通的調質鋼、彈簧鋼、熱作模具或基體鋼。對于大型沖壓模,如汽車外型沖壓件,主要用鑄鐵類。簡易或壽命數目少的用鋅基合金或高分子復合材料。
  
  高速鋼和超高速鋼在冷作模具中的應用迅速增長。主要是有高的"抗壓強度/硬度"
  
  比值。且硬度可在HRC60-70之間選擇。
  
  粉末模具鋼有優良的耐磨壽命,硬度不大高HRC60-62,應用相當多。
  
  碳素工具鋼在壽命10萬件的沖頭或軟材料沖壓模仍有一定的應用范圍。
  
  二、美國熱作模具鋼的分類
  
  美國熱作模具鋼分二大類:熱作模具鋼,和超級熱強合金。
  
  美國熱作模具鋼
  
  熱作模具鋼的選用
  
  熱作模具由于在有溫度的條件下工作,要求材料具有熱強性和熱耐磨性,為了保證模具的使用壽命模具要冷卻,熱冷交替模具會出現龜裂,即熱疲憊裂紋,所以材料又要求有抗裂紋能力和抗熱疲憊性能。
  
  按熱強性排列的主系列進行選材:
  
  低合金調質模具鋼(6G,6F2,6F3)→中鉻熱作模具鋼(H11、H12、H13)→鎢熱作模具鋼(H21,H22)。
  
  非標準的熱作模具鋼:例如熱鐓鍛模具用時效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現了不能滿足熱耐磨性時,可以選擇6H1,6H2。
  
  當要求模具以熱作耐磨性為主時,可以選擇D2,D4→M2,M4→粉末鋼。鋼結硬質合金、鈷基硬質合金的高溫耐磨性是很高的,但其熱疲憊性(即冷熱抗疲憊裂紋)很差,不能在急冷急熱狀態下使用。
  
  三、美國塑料模具鋼的分類
  
  美國是最早在工具鋼中列出塑料模具專用鋼的國家,以P來表示為主,共分為五類。
  
  美國塑料模具鋼
  
  滲碳型塑料模具鋼:P1,P2,P3,P4,P5,P6。這類鋼含碳量很低,主要是美國早期及用擠壓成型制模法,要求冷塑性好,有高的擠壓性能,成型后表面滲碳淬火進步表面硬度,使用壽命長。芯部超低碳可使淬火時變形量最小。
  
  調質型塑料模具:P20,P21。目前塑料模具中P20的用量很大,已成為主體,大多數在預硬狀態時使用。
  
  中碳合金工具鋼用于熱固性塑料模。鋼號有H13,而L2和S7,O1和A2也有應用。這一類的特點是:
  
  1. 基本屬二次硬化金鋼,500-600oC時的熱強性好。
  
  2. 含鉻較高,大氣腐蝕性好。
  
  3. 淬透性極好,適用于大模塊。
  
  不銹鋼用于耐蝕性要求高的塑料模,主要鋼號有420,414L,440,416。
  
  時效鋼是經過期效處理而獲得高的使用性能。有兩種,一種是P21低碳Ni-A1時效鋼;另一類是18Ni馬氏體時效鋼。后者是用于宇航產業的無碳高純度、高強度、高韌性的材料。用于力學性能、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中。
  
  塑料模具鋼的選用
  
  薄壁的塑料箱體,生產批量在小于10萬件時,用P20,P21預硬態(HB250~300),腐蝕性較強時用414L。
  
  普通塑料模,用P6或P20,經滲碳一淬火后硬度在HRC54-58;塑料件不太大時,可用O1,S7。腐蝕性較強時用420。
  
  非高溫的熱固性模用P6,P20經滲碳淬火后使用。腐蝕性強用420。
  
  高溫熱固性塑料模用H13和S7或滲碳鋼P4。這些含鉻較高有好的抗回火性和抗高溫氧化性。
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