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模具材料的使用性能——耐磨性、韌性、硬度和熱硬性

(1)模具材料的耐磨性

    模具在工作時,其表面依依要與工件產(chǎn)生多次強烈的摩擦,模具必須在此情況下仍能保持尺寸精度和表面粗糙度,才不至于早期失效。這就要求模具材料既能承受機械磨損,而且在隨重載和高速時,模具被摩擦表面能夠形成薄而致密附著的氧化膜,以保持潤滑作用,這樣既能防止模具和被加工工件表面之間產(chǎn)生粘附、焊接而導致工件表面擦傷,又能減少模具表面進一步氧化造成的損傷。為了改善模具材料的耐磨性,就要采取合理的生產(chǎn)工藝和表面處理工藝,使模具材料既具有高的硬度,又使材料中的碳化物等硬化相的組成、形狀分布合理。

(2)模具材料的韌性

    對于受強烈沖擊載荷的模具,如冷作模具的沖頭、錘用熱鍛模具、冷鐓模具、熱 鐓鍛模具等,模具材料的韌性是十分重要的考慮因素。對于在高溫下工作的模具,還必須考慮其在工作溫度下的高溫韌性。對于多向受沖擊載荷的模具,還必須考慮材料的等向性。模具材料的化學成分、晶粒度、碳化物,以及夾雜物的組成數(shù)量、形貌、尺寸和分布情況,金相組織、微觀偏析等,都會對材料的韌性帶來影響。

(3)模具材料的硬度和熱硬性

    硬度是模具材料的主要技術(shù)性能指標,模具在工作時必須具有高的硬度和強度,才能保持其原來的形狀和尺寸。一般冷作模具鋼要求其淬回火硬度為60HRC左右,而熱作模具鋼為45~50HRC,并且要求熱作模具材料在其工作溫度下仍保持一定的硬度。

    熱硬性是指模具材料在一定溫度下保持其硬度和組織穩(wěn)定性的能力,對于熱作模具材料和部分重載荷冷作模具材料,熱硬性是重要的性能指標 。

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