锻造模具材料的物理性能知识

在模具运用温度(室温至最高作业温度)范围内具有杰出的抗拉强度、屈从强度、断面缩短率、延伸率、冲击耐性和硬度等力学功能的匹配。

1)抗拉强度和屈从强度

不同类型的模具对铸造模具资料所要求的力学功能具体目标有所偏重，一起不该仅考虑室温力学功能而忽视更重要的实践作业温度的功能目标;切忌追求盲目脱离实践的全面高目标。例如：在冷锻变形抗力极高的难变形合金锻件时，当模具接受的应力超过铸造模具资料在运用温度下的抗拉强度时，会导致模具开裂作废;假如模具接受的应力超过铸造模具资料在运用温度下的屈从强度时，则会引起模具陷落等永久变形，导致锻件超差。在这种条件下，就要挑选抗拉强度和屈从强度高的铸造模具资料，一般，铸造模具资料的抗拉强度应大于应接受应力的30%以上。

2)冲击耐性、断面缩短率和延伸率

由于铸造模具资料的冲击耐性目标的挑选与铸造载荷性质密切相关，因而，关于锻锤和螺旋压力机等冲击载荷设备运用的模具，假如铸造模具资料的冲击耐性低，模具有可能发生开裂而作废;在这种条件下，就要挑选冲击耐性高的铸造模具资料。

关于断面缩短率和延伸率高的铸造模具资料，能够在出现细小裂纹的情况下继续运用，而不致于很快就破裂，因而，在抗拉强度、屈从强度和硬度目标答应条件下，尽可能地进步其断面缩短率和延伸率。

3)硬度

鉴于硬度除了与强度目标有对应联系外，还与模具的耐磨性密切相关，在冲击耐性、断面缩短率和延伸率等目标答应条件下，尽可能地进步其硬度(或耐磨性)。锻模硬度和红硬性是锻模资料的重要功能，模具在高温下作业应能保持其形状和尺寸不发生改变。

众所周知，同一个铸造模具资料的抗拉强度、屈从强度、硬度和断面缩短率、延伸率、冲击耐性之间存在着相互矛盾的联系，假如进步前者，有必要要牺牲后者，这就需求根据具体模具的实践作业环境来挑选相应的功能匹配。

有必要指出，资料的硬度在必定程度不但能够反映强度水平，而且硬度和耐磨性有着甘种对应联系，一般硬度高的资料，其耐磨性也好，因而，许多铸造模具资料一般只简略地规则对硬度的要求。

2.疲惫功能

铸造模具资料的疲惫功能包含机械疲惫和冷热疲惫两种。热作模具长期在高机械载荷至零机械载荷及200℃～600℃温度区间交替循环，这两种脉冲的加载和卸载所造成应力的叠加，一朝一夕，模膛表面会萌生出微裂纹;微裂纹进一步开展就会加快模具磨损、发生碎块，从而导致模具失效，所以要求铸造模具资料应该具有杰出的抗机械疲惫和抗冷热疲惫功能。

3.安排稳定性

一般，热作模具的作业温度在200℃～600℃乃至更高，在这样宽的温度区间以及脉冲式的热负荷和机械负荷长期作用下，会引起铸造模具资料安排的改变和功能(如硬度)的不稳定性，导致加快磨损、塑性变形和龟裂，从而使模具提早失效。因而，锻模资料的稳定性对锻模的运用寿数具有重要的含义。锻模资料杰出的导热性和耐回火性，可使锻模在杂乱的作业条件下保持模具表面的硬度和安排稳定性。

查看铸造模具资料安排稳定性常用的简略方法：在模具的作业温度长时刻保温(一般挑选预订的寿数期)，然后丈量不同温度和不一起间的对应的硬度，硬度值能够定性地反映资料的抗拉强度和抗磨损的水平。

4.冷热加工工艺功能

锻模资料是在高硬度、高强度、高耐磨性及满足耐性的状态下运用，其冷热加工都十分困难，因而，要求铸造模具资料应具有对模具的综合技能经济目标有重要影响的杰出冶炼、铸造、铸造、切削加工、热处理和表面处理和冷热加工工艺功能。

5.冶金质量

铸造模具资料的冶金质量对模具的可靠性、寿数和经济性有十分重要的影响。模具任何部位的低倍和高倍安排及力学功能都有必要契合技能条件的要求，不允许有目视可见的非金属和金属夹杂物、缩孔、晶粒不均匀、严峻偏析和疏松、白点、裂纹、萘状断口等低倍安排缺陷，以及过烧、过热、严峻脱碳、渗碳等高倍安排缺陷。

模具钢成分确定后(按国家或企业规范)，决议模具钢模块质量的主要因素是冶金工艺和后续加工工艺。出产实践证明，采用电渣炉冶炼的钢比较好，纯度高、细密、均匀、各向异性小，电渣钢锭再经铸造热变形、重复镦拔和相应热处理等工序制作的模块比较适于制作锻模。

6.淬透性

模具钢的淬透性越高，其淬硬层(表面的马氏体安排至半马氏体安排的深度)越深，则模具耐磨性好。淬透性是衡量模具钢接受淬火才能的重要标志，是挑选模具钢及其热处理工艺的重要依据。

7.物理功能

锻模资料要求导热功能好，以保证模具模膛表面的热量尽快传导流失，防止模具因作业部分表面温度过高而降低其力学功能。保持模具应有的硬度，有利于削减热磨损及热疲惫损伤。