新型冷模具鋼
刊名:プしス技術(shù)(日)
刊期:2013年第3期
作者:永島洋
編譯:郝長(zhǎng)文
板鍛造等要求高技術(shù)水平的壓力加工模具材料使用冷模具鋼。ボーラー·ウツデホル公司生產(chǎn)的模具材料在世界各國(guó)均有銷(xiāo)售。其生產(chǎn)的高性能冷加工用模具材料包括:8%Cr模具鋼(K340ISODUR、SLEIPNER)、Matrix系模具鋼(W360 ISOBLOK、CALDIE)、粉末模具鋼(K890 MICROCLEAN、VANADIS4E);氮化粉末模具鋼(VANCRON40)。
(1)8%Cr模具鋼。含Cr量減少到8%,可抑制材料中的一次碳化物的形成;韌性和延展性高于有代表性的冷模具鋼SKDⅡ。具有防止模具裂紋和崩刃的特點(diǎn)。K340采用特殊熔化(ESR)的煉鋼工藝,減少了材料中的非金屬夾雜物和碳化物。適量添加微量元素Al和Nb,提高了模具的表面硬度和耐磨性。
(2)Matrix系模具鋼。這種模具鋼減少了材料中的一次碳化物,可抑制以碳化物為起點(diǎn)的裂紋及崩刃的發(fā)生和擴(kuò)展。W360采用特殊熔化(ESR)工藝,減少了非金屬夾雜物,進(jìn)一步提高了韌性和延展性。由于韌性與硬度(55~57HRC)的平衡作用,冷、熱模具鋼都能發(fā)揮其優(yōu)良的性能。W360的應(yīng)用實(shí)例(制品為車(chē)輪零件,模具為凸模)見(jiàn)表1。
(3)粉末模具鋼。采用粉末制法生產(chǎn)的K890具有2種不同的碳化物(M6C和MC)。利用熱處理時(shí)的淬火溫度。使用兩者的構(gòu)成比不同,材料性能也不同。由于添加Co,熱性能優(yōu)良。K890粉末模具鋼的應(yīng)用實(shí)例(汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)零件,模具為凸模)見(jiàn)表1。從表中可以看出,K890延展性和韌性都高于粉末高速鋼,提高了模具壽命。
(4)氮化粉末模具鋼。影響冷模具鋼壽命的因素之一是燒傷。氮化粉末模具鋼是具有耐燒傷性和耐膠合磨損性的特殊粉末鋼。氮化粉末模具鋼由于添加氮元素而形成了碳氮化合物,因此其具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且難于發(fā)生與金屬燒傷的特點(diǎn)。該模具鋼利用粉末,使碳氮化合物微細(xì)地均勻分散,增強(qiáng)了其耐燒傷和耐膠合磨損性能。