模具钢的选择和使用

模具钢的选择和使用，一直是模具制造业的一个老大难问题，因为营销因素多，彼此关系复杂。



在模具及其零件的设计、制造过程中，选择何种原材料是至关重要的，材料是产品的基础。模具设计时，如果材料不确定，就无法安排制造、装配的加工路线和加工工艺方法，也就无法估算成本。影响着模具产品的功能适用性、耐用度、可靠性。选用模具钢是设计师的责职。在选择模具钢时，听取材料工程师、工艺师（尤其是里工程师）、材料供应商的意见和建议是有益的。有时三方面需要共同工作，商讨选材影响因素的利弊得失，择优而选定。



对模具钢的了解、熟悉、掌握和使用，最重要的是使用。不会使用说明没有真正掌握。使用包括两个方面：意识用于何处，某种模具钢制作何种模具零件：同样，哪一种模具零件在某种条件下，选择何种模具钢制作：二是如何进行加工制造，使材料和零件性能发挥到。



上述要求体现在模具钢的的使用性能和工艺性能两种方面。



模具零件品种繁多，性能要求各异，归纳起来，大致有如下几点



性 能

冷作模具钢

热作模具钢

塑料模具钢



耐磨性

●

●

●



强度

●

●

●



韧度

〇

●

〇



硬度

●

〇

〇



耐蚀性



〇

●



热稳定性

〇

●

●



抗热疲劳龟裂



●





抗氧化性



●





组织均应性和向同性

●

●

●



尺寸稳定性（零件精度保持性）

●

●

●



抗粘着（咬合）性、擦伤性

●

〇

〇



热传导性

〇

〇

●



工艺性能









可加工性（冷、热加工成形性）

●

●

●



镜面性、蚀刻性





●



淬透性

●

●

●



淬硬性

●

〇

〇



焊接性





〇



电加工性（包括线切割）



〇

〇





注：1.模具钢的良好性是通过正确、良好的热处理获得。 2. ●表示主要要求，〇表示次要，空白为可以不作要求。



上表是按冷作、热作、塑料三类模具对性能要求的概括性示意，对于具体零件而言，如虽然耐磨性都是主要性能要求，但其高耐磨的要求程度和磨损的性质特征不同零件有所不同。



模具工作时受温度的影响，如热作模具、塑料模具和某些热作模具，在这种情况下，其力学性能如强度、硬度、韧度、疲劳等都含有高温理学性能要求，所谓可加工性，这里也是广义的，所以也可称制造性、生产性。包括模具制造过程中所有的制造工艺性。如冷、热塑性变形成形性、可加工性、抛光性、蚀刻性、铸造性和焊接性等。如铸钢模具零件，铸造性事最重要的：切削加工成形的，则加工性事主要的。热处理工艺性对模具零件而言，是一项极为重要的工艺性能要求，因为几乎所有的模具重要零件，都需经热处理改善性能。但是如果采用钢厂已处理过的预硬化钢或非调质钢，制造过程中根本没有热处理工序，那么热处理公益性就不必考虑了。如最终要渗氮等表面强化处理，则又另当别论。热处理工艺性包括的内容很多，如淬透性、淬硬性、回火稳定性、热处理变形倾向性、渗氮、渗碳等化学热处理的接受能力，氧化、脱碳、开裂敏感性等等。



应该注意的是，模具钢的这些性能的判断是通过有条件的、标准的实验方法获得的，他与具体零件的实际服役条件和性能要求还有一定距离。



零件对这些性能的要求，不经由主次和程度高低的不同，而且有些性能彼此之间还是矛盾的，如硬度越高，则强度和耐磨性在一定条件下也越高，可是韧性就下降了。如果零件既要求高的耐磨性又因受到冲击要求高的韧性，则需要在某一方面做出牺牲，找出一个兼顾的平衡点。塑料模具钢今年来发展迅速，新材料日新月异，在选择和使用方面，不想冷作、热作模具那样成熟，之后的文章将做详细介绍。

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