冷作模具的特殊力學性能
冷作模具是在常溫下工作的,因此模具鋼材材料必須要滿足其在室溫下的硬度、強度和沖擊韌性等性能要求,其中硬度是非常重要的指標。除此之外,此類模具材料還應具有以下性能:
(1)耐磨性 耐磨性是指材料的抗磨損能力。模具在工作過程中,成形坯料或零件會沿著模具表面滑動及流動,使模具受到切應力的作用。同時,坯料或零件與模具表面之間會產生很大的摩擦力,導致模具表面出現凹凸痕跡,最終造成機械損傷(即磨損),故冷作模具多以磨損的形式失效。因此,制作冷作模具的材料應具有良好的耐磨性。一般而言,模具的硬度越高,其耐磨性就越好。需要注意的是,耐磨性與模具材料在軟基體上存在的硬質點的形狀、分布也有關系。
冷作模具的磨損通常分為磨粒磨損、粘著磨損、腐蝕磨損及疲勞磨損等。耐磨性不僅與材料的強度、韌性及硬度有關,還與鋼中的碳化物數量、大小及分布有關。一般來說,強度或硬度及韌性越高,材料內部的碳化物越細小、分布越均勻,
則材料的耐磨性越好。
改善模具材料的耐磨性,可以通過采取合理的熱處理工藝等措施,使模具材料既具有高硬度又使材料中的碳化物等硬化相的組成、形貌及分布合理。當然在模具工作過程中良好的潤滑和模具材料的表面強化處理也對改善模具的耐磨性有良好的作用。
(2)斷裂抗力 小能量多次沖擊更符合冷作模具的實際使用狀態,因此除了常規力學性能(如沖擊韌度、擠壓強度、抗彎強度等一次性斷裂抗力指標)外,模具材料的抗壓疲勞強度和接觸疲勞強度等性能也很重要。這種疲勞斷裂抗力指標是由在一定循環應力作用下測定的斷裂循環次數或者在一定的循環次數下材料斷裂的載荷來表征的。
(3)抗咬合能力和抗軟化能力 此二者分別表征了模具對發生的“冷焊”及承載時因溫度升高對硬度、耐磨性降低的抵抗能力。
DC53模具鋼是日本大同模具鋼系列產品的一種高強韌性通用型冷作模具鋼,具有高強韌性、高耐磨性,在冷作模具鋼中優勢明顯,
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