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百科知識

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模具鋼--模具制造的基体
浏览次数:4062次 发表时间:2020-02-19
随着中国经济的持续高速增长,国内 模具 制造行业更是以高于GDP的增速快速发展。这也为国内模具鋼的发展提供了一个巨大的市场,带动了国内模具鋼的产量、品种、规格及品质水平的迅速提高。作为模具制造的基体,模具鋼的性能好坏直接影响着模具的使用寿命、生产成本等一系列因素,被越来越被多的模具制造厂商所重视。

新型冷作模具鋼的研发

安達謙一先生:汽車行業一直被認爲是牽引各國産業的原動力。目前,各汽車生産廠家爲了達到輕量化、安全設計的目的,急速地擴大高強力鋼板(超硬,超強)的有效利用。可是,從沖壓加工本身的難成形性上,模具壽命的問題卻又被日漸提上了日程。

另一方面,模具行业面临的成本降低和供货期缩短已经是迫在眉睫。因此双方行业都最为渴望要求开发即容易切削、热处理后的尺寸变形又少的 模具材料 。日立金属以100年以上的制钢所积累出的经验与开发力相结合,开发出远远超出常用材SKD11特性的下一代冷作模具鋼,那就是SLD-MAGIC。

通过与SKD11改良钢8%Cr钢(本公司商品SLD8)的对比测试,高性能新型冷作模具鋼SLD-MAGIC在提高模具寿命、减少模具生产总成本并缩短供货期方面表现出了相当的优势。主要体现在以下几方面:

-耐磨耗性:最高硬度在HRC62其耐磨性約提高35%,使模具壽命大幅提高。
-表面處理性:表面處理膜(CVD等方法)的密著性約提高30%,防止高強力鋼的彎曲,拉伸等成形時産生的刮痕。
-熱處理特性:熱處理寸變約降低40%,形狀的偏差也會改善。針對熱處理和表面處理的尺寸變形量少,降低修複時間。
-切削性:切削性約提高35%,基于提高加工效率,在模具制造上縮短加工時間。

以上耐磨性、热处理特性、表面处理性、切削性的特性值是同本公司材料SLD8进行比较的代表性数 据 ,可能和实际的产品所得特性值略有差异。

模具业的快速发展对模具鋼提出新的要求

李实博士:一般来讲,技术标准除了图纸外还包括模具材料的选取,热处理具体工艺,放电加工的控制,表面粗糙度,模具部件的(如压铸摸顶针)表面处理等。这就要求模具鋼材供应商能够提供针对不同应用需求的高性能模具鋼,并且能够与模具制造商沟通有关材质性能以外的模具制造技术规范指定的工艺要求,如表面涂层工艺。奥伯-杜瓦模具技术(无锡)有限公司能够为广大的模具制造商提供法国奥伯-杜瓦生产制造的高质量模具鋼材并且现有 销 售队伍能够与那些模具制造商沟通来达到外国买家指定的技术规范。公司提供热作模具鋼材,冷作、塑胶及玻璃模具鋼材。在某些应用上,如高压压铸模具等,法国奥伯-杜瓦公司拥有其内定的生产技术规范。生产的产品被欧美汽车制造商所指定并认可。其产品质量高于欧美行业技术规范(如NADCA北美压铸学会规范)并保证了模具寿命的稳定与长期性。在此应用上,奥伯-杜瓦品牌的ADC3尤其适用于那些大型模具应用上。目前汽车产业发展趋势之一是用压力 铸造 法制造大型铝、镁合金部件,如汽车发动机缸体。制造此类产品要求模具鋼材厚度在300mm以上,并且以三维锻造钢材质为首选。奥伯-杜瓦工厂在三维锻造方面有其独到之处,从而保证了使用材质的三维性能均一性。此外奥伯-杜瓦品牌的SMV3W(1.2343ESR),SMV4S(1.2344ESR)亦被汽车制造商指定。在欧洲,以上三类产品在实际应用中都体现了良好的性能并延长了模具寿命,从而降低了单件部件的成本价格。在某些应用上,如生产汽车变速箱壳体,采用ADC3钢材制造的模具其寿命达到了20万件以上,远远高出常用的1.2344ESR钢种。

在塑膠模具應用上,奧伯-杜瓦生産的鋼種X15TN采用了氮取代碳合金元素的制造工藝,保證了此鋼種的優良抛光性能。X13T6W(S236),MEK4,SMV3W被用于汽車車燈反光塑料部件上,具有極優良的抛光性能,無常見的抛光針孔現象。各鋼種的雜質含量極低,産品的雜質硫(S)含量在5PPM以內,氧含量在10PPM以內。

伴隨著模具制造行業的高速發展,模具供應商必須有能力提供優質,高性能模具材料來滿足客戶的各種要求。同時,供應商必需具備爲客戶提供系統應用建議的銷售專家隊伍。在這方面,奧伯-杜瓦公司能夠爲客戶提供極佳的産品與服務來推動整個模具制造水准的提高。

模具鋼新材料的研发情况

上村幸彦先生:DRM是近几年日本大同特殊鋼开发出来的,为了实现高硬度、高韧性的基体高速钢,使得粗大碳化物减到极限,增长使用寿命,降低模具成本。

之所以叫基體高速鋼,是因爲它不同于一般普通的高速鋼在經過熱處理後晶體碳化物(一次碳化物)和析出碳化物(二次碳化物)仍然存在,不能固溶到基體裏,而DRM基體高速鋼在經過熱處理後晶體碳化物和析出碳化物可以固溶到基體裏,減少粗大的晶體碳化物,從而更好的抑制裂紋的發生和提高韌性。模具在使用中會出現大裂紋、微小裂紋(疲勞裂)和磨損等狀況,爲了防止此類情況的發生,就應該提高韌性、提高疲勞強度和提高硬度,這也是DRM高硬度、高韌性基體鋼的必要性和特殊性。

DRM系列分爲DRM1、DRM2和DRM3,可以適用多重範圍。

DRM1是实现了一般热作工具钢所达不到的高硬度和高韧性的基体高速钢,与以往的基体高速钢相比韧性高,适用于各种热间、温间 锻造模 具。主要用在热间锻造用 冲头 、冲模;温间锻造用冲头、冲模。其主要特征是:①在最高硬度58HRC下可以使用。②高硬度、高韧性、耐热裂性也良好。③与热间冲模钢拥有同等水平的微细的组织,与现用基体高速钢相比拥有高韧性。④软化抵抗高,高温强度也良好。⑤由于是特殊溶解,非金属夹杂物少,均质性优良。

DRM2是能广泛对应以温间、冷间压造工具等,在过苛条件下工作的基体高速钢。实现比以往基体高速钢更高的高硬度和韧性,适用于各种温间、温间锻造、冷间锻造、 粉末冶金模 具。主要用在温间锻造冲头、冲模;冷间锻造冲头、冲模。其主要特征是:①在最高硬度62HRC下可以使用。②组织微细,韧性值高,疲劳特性良好。③淬透性良好,粗径材和真空热处理的淬火也能维持高性能。④由于是特殊溶解,非金属夹杂物少,均质性优良。

DRM3在以往的MH85基礎上進行提升,其高硬度和高韌性適用于高精度産品成形的真空淬火對應的高速鋼。適用于各種冷間模具。主要用在冷間鍛造沖頭、沖模;冷間工作軋輥、雕刻軋輥;真空淬火的高速度工具鋼、工具。其主要特征是:①在最高硬度66HRC下可以使用。②碳化物微細,與SKH51相比韌性高,疲勞強度高。③淬透性良好,粗徑材和真空熱處理爐裏淬火也能維持高性能。④由于是特殊溶解,非金屬夾雜物少,均質性優良。
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