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模具钢材的性能指标

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模具钢材的性能指标

发布日期:2019-06-29 作者: 点击:

模具钢

模具钢材料的性能指标

  (1)强度

  强度是保证材料变形抗力和断裂抗力的性能指标。

  评价冷作模具材料塑料变形抗力的指标主要是常温下的屈服点或屈服强度,评价热作模具材料塑料变形抗力的指标则应为高温屈服点或高温屈服强度。屈服点是衡量模具材料塑料变形抗力的常用强度指标,模具材料的屈服点必须大于模具的工作应力。

  反映冷作模具材料断裂抗力的指标是室温下的抗拉强度、抗压强度和抗弯强度等;对于含碳量高的冷作模具,因其塑性很差,一般不用抗拉强度而用抗弯强度作为实际使用指标。热作模具的断裂失效,不完全是由模具材料抗拉强度不足所致,因此,在考虑热作模具的断裂抗力时,还应包括断裂韧度的因素。

  影响强度的因素较多,钢的含碳量与合金元素含量,晶粒大小,金相组织,碳化物的类型、形状、大小及分布,残余奥氏体量,内应力状态等,都对强度有显著影响。

  (2)硬度

  硬度是衡量材料软硬程度的性能指标,实际上它的保证材料对变形和接触应力的抗力。它是很容易测定的一种性能指标,并且硬度和强度也有一定关系,可通过硬度、强度换算关系得到材料的硬度值。

  钢的硬度与成分和组织均有关系,通过热处理,硬度可以在很宽的范围内改变。常用的硬度测量方法有以下几种。

  1、  洛氏硬度(HR),是常用的一种硬度测量法,测量简单、迅速,数值可以从表盘上直接读出,有三种刻度即HRC,HRA,HRB,模具上常用的是HRC。

  2、  布氏硬度(HB),主要用于退火、正火、调质等模具钢的硬度测定。

  3、  维氏硬度(HV),可以测试任何金属材料的硬度,但常用于测定微硬度。

  三种硬度大致关系为HRC≈1/10HB,HV≈HB(当<400HBS时=。

  (3)塑性

  衡量模具钢塑性通常采用断后伸长率和断面收缩率两个指标。数值越大表面钢材塑性越好,

  (4)韧性

  韧性是材料在冲击载荷作用下抵抗产生裂纹的一个特性,反映了模具的脆断抗力,常用冲击韧度来评定。韧性是模具钢的一种重要性能指标,材料的韧性越高,脆断的危险性越小,热疲劳强度也越高。

  冷作模具钢材料因多在高硬度状态下使用,在此状态下因值很小,很难相互比较,因而常根据静弯曲度的大小,比较其韧性的高低。工作时承受巨大冲击载荷的模具,需把冲击韧度作为一项重要的性能指标。如通常要求锤锻模具用钢的值不应低于30J/cm2 ,而压力机模具用钢的冲击韧度可低于锤锻模用钢。

  韧性不是单一的性能指标,而是强度和塑性的综合表现。影响韧性的因素主要是钢的成分、组织和冶金质量。含碳量愈低,杂质愈少,钢的韧性愈高;高温回火组织具有高的韧性。

  (5)疲劳抗力

  疲劳抗力是反映材料在交变载荷作用下抵抗疲劳破坏的性能指标。根据不同的应用场合,分为疲劳强度、疲劳裂纹纹萌生抗力、疲劳裂纹扩展抗力、小能量多冲抗力等。

  对于热作模具,大多数在急冷急热条件下工作,必然发生不同程度的冷热疲劳,因此,还要把冷热疲劳抗力作为热作模具材料的一项重要性能指标。


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