熱鍛模具鋼沖擊韌性是指在單一沖擊過程中,特征材料在整個(gè)斷裂過程中,樣品所吸收的總能量。然而,許多工具在不同的工作條件下會(huì)疲勞斷裂,因此常規(guī)沖擊韌性不能完全反映模具鋼的斷裂性能。采用小能量多次沖擊斷裂作業(yè)或多次斷裂壽命和疲勞壽命試驗(yàn)技術(shù)。
熱鍛模具材料的選擇
在使用鍛模的過程中,所有零件都會(huì)處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài),如拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力等。并且還將受到反復(fù)的沖擊載荷,尤其是錘模,其將受到強(qiáng)烈的沖擊載荷。隨著模鍛錘噸位的增加,沖擊載荷會(huì)進(jìn)一步增加,同時(shí)也會(huì)承受劇烈的快速冷卻和加熱循環(huán)。因此,熱鍛模具須具有良好的冷熱疲勞性能,一定的高溫強(qiáng)度和硬度,良好的抗回火軟化性能,高淬透性,良好的沖擊韌性和斷裂韌性。因此,在選擇熱鍛模具材料和確定其工作硬度時(shí),應(yīng)根據(jù)熱鍛模具的類型、鍛模的尺寸、模具形狀的復(fù)雜性、生產(chǎn)批次以及應(yīng)力和加熱條件來確定。
決定模具使用壽命的重要因素是模具材料的耐磨性。模具在其工作中承受相當(dāng)大的壓縮應(yīng)力和摩擦,這要求模具在強(qiáng)摩擦下保持尺寸精度。模具磨損有三種類型:機(jī)械磨損、氧化磨損和熔化磨損。為了提高模具鋼的耐磨性,需要保持模具鋼的高硬度,保證鋼中碳化物或其他硬化相的合理成分、形態(tài)和分布。對(duì)于在重載荷和高速磨損條件下使用的模具,要求在模具鋼表面形成一層薄而致密的粘性氧化膜,以保持潤滑,減少模具與工件之間的粘結(jié)和焊接等熔體磨損,減少模具表面氧化引起的氧化磨損。因此,模具的工作條件對(duì)鋼的磨損有很大的影響。
熱鍛模鋼錘鍛模是一種利用高溫沖擊壓力迫使金屬成形的工具。它在工作過程中承受較高的單位壓力和沖擊載荷,以及熱金屬在鍛造模腔上的摩擦。錘鍛模的型腔表面經(jīng)常在1100 ~ 1200℃與金屬接觸,并被加熱到400 ~ 450℃或更高。根據(jù)模具高度,熱鍛模具可分為三類:小于250毫米的小型、250-375毫米的中型和大于375毫米的大型。鍛模橫截面一般較大,模腔形狀復(fù)雜,因此鍛模用鋼需要在高溫下保持高沖擊韌性、高耐磨性和一定的強(qiáng)度。良好的抗熱疲勞性;淬透性高,整個(gè)鍛模斷面力學(xué)性能均勻;導(dǎo)熱性好,以盡快將鍛模腔表面的熱量傳遞出去,避免模腔表面溫度過高,降低機(jī)械性能;工藝性和抗氧化性好。
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