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锻造模具加工材料的物理性能知识

浏览量:25 时间:2023-01-23

锻造模具加工材料的物理性能知识

  在模具使用温度(室温至最高工作温度)范围内具有良好的抗拉强度、屈服强度、断面收缩率、延伸率、冲击韧性和硬度等力学性能的匹配。

  1)模具加工材料的物理性能-抗拉强度和屈服强度

  不同类型的模具对锻造模具材料所要求的力学性能具体指标有所侧重,同时不应仅考虑室温力学性能而忽视更重要的实际工作温度的性能指标;切忌追求盲目脱离实际的全面高指标。例如:在冷锻变形抗力极高的难变形合金锻件时,当模具承受的应力超过锻造模具材料在使用温度下的抗拉强度时,会导致模具开裂报废;如果模具承受的应力超过锻造模具材料在使用温度下的屈服强度时,则会引起模具塌陷等永久变形,导致锻件超差。在这种条件下,就要选择抗拉强度和屈服强度高的锻造模具材料,一般,锻造模具材料的抗拉强度应大于应承受应力的30%以上。

  2)模具加工材料的物理性能-冲击韧性、断面收缩率和延伸率

  由于锻造模具材料的冲击韧性指标的选择与锻造载荷性质密切相关,因此,对于锻锤和螺旋压力机等冲击载荷设备使用的模具,如果锻造模具材料的冲击韧性低,模具有可能发生开裂而报废;在这种条件下,就要选择冲击韧性高的锻造模具材料。

  对于断面收缩率和延伸率高的锻造模具材料,可以在出现微小裂纹的情况下继续使用,而不致于很快就破裂,因此,在抗拉强度、屈服强度和硬度指标许可条件下,尽可能地提高其断面收缩率和延伸率。

  3)模具加工材料的物理性能-硬度

  鉴于硬度除了与强度指标有对应关系外,还与模具的耐磨性密切相关,在冲击韧性、断面收缩率和延伸率等指标许可条件下,尽可能地提高其硬度(或耐磨性)。锻模硬度和红硬性是锻模材料的重要性能,模具在高温下工作应能保持其形状和尺寸不发生变化。

  众所周知,同一个锻造模具材料的抗拉强度、屈服强度、硬度和断面收缩率、延伸率、冲击韧性之间存在着相互矛盾的关系,如果提高前者,必须要牺牲后者,这就需要根据具体模具的实际工作环境来选择相应的性能匹配。

  必须指出,材料的硬度在一定程度不但可以反映强度水平,而且硬度和耐磨性有着对应关系,一般硬度高的材料,其耐磨性也好,因此,许多锻造模具材料通常只简单地规定对硬度的要求。