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一、满足工作条件要(yào)求
1.耐磨性
坯料在(zài)模具型腔中塑性变性时,沿型腔表面既流动又滑动,使型腔表面与坯料(liào)间产生剧烈的摩擦,从而导致模具(jù)因(yīn)磨损而失效。所以材料的耐(nài)磨性(xìng)是模具最基本、最重(chóng)要的性能(néng)之(zhī)一。
硬度是(shì)影响耐磨性的主要因素。一(yī)般情况下,模具零件的硬度越高(gāo),磨损量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨(mó)性还与材料中碳化物的种类(lèi)、数量、形态、大小及分布有(yǒu)关。
2.强(qiáng)韧(rèn)性
模(mó)具的工作条件大多(duō)十分(fèn)恶劣,有些常承受较(jiào)大的冲击负荷,从而导致脆性断裂。为防止模(mó)具零件在工作时突然脆(cuì)断,模具要具有(yǒu)较高的强度和韧(rèn)性。模具的韧性主要取决于材料(liào)的含碳量、晶粒度及(jí)组织状态
3.疲劳(láo)断裂性能
模具工作过程中,在(zài)循环应力的长期作(zuò)用下,往往导致疲(pí)劳断(duàn)裂(liè)。其形(xíng)式有小能量(liàng)多次冲击疲(pí)劳断裂、拉伸疲劳(láo)断裂(liè)接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。模具的(de)疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以(yǐ)及材料中夹杂物的含量。
4.高温(wēn)性能
当模具的工(gōng)作温度较高进(jìn),会使硬度和强度下降(jiàng),导致模具早期磨损(sǔn)或产生塑性变(biàn)形而失效。因此,模(mó)具材料应具有较高(gāo)的抗回火稳定(dìng)性,以(yǐ)保证模具在工作温度下,具有较高的硬度(dù)和强度。
5.耐冷热疲劳性能
有些模具在工作过(guò)程中处于反复加热和冷却的状态,使型(xíng)腔表面受拉、压力变应力的作用,引起表(biǎo)面龟裂和剥(bāo)落,增大摩擦(cā)力,阻碍塑性变形,降低了尺寸精(jīng)度,从而导(dǎo)致模(mó)具失效。冷热疲劳是热作模具失效(xiào)的(de)主(zhǔ)要形式之一,帮(bāng)这类模具应具有较高的耐(nài)冷热疲劳(láo)性能。
6.耐蚀性
有(yǒu)些模具如(rú)塑(sù)料模(mó)在(zài)工作时,由于塑料(liào)中存在氯、氟等元素,受热后分解析出HCI、HF等强侵蚀性气体,侵蚀模具型腔(qiāng)表面,加大(dà)其表面粗糙度,加剧磨损失效。
二、满足工艺性能要求
模具(jù)的制造一般都要经过锻造、切(qiē)削(xuē)加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造(zào)质量,降低生产成本,其材料应具有良好的可锻性、切(qiē)削加工性、淬硬性、淬透(tòu)性及(jí)可磨削性;还应具有小的氧化、脱碳敏(mǐn)感性和淬火变形开裂倾向。
1.可锻性
具有较低的热(rè)锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷裂及 析出网状碳化物倾(qīng)向低(dī)。
2.退火(huǒ)工艺性
球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。
3.切(qiē)削加(jiā)工性
切削用量大,刀具损耗(hào)低,加工表面粗糙(cāo)度(dù)低。
4.氧化、脱碳敏感性
高(gāo)温(wēn)加热时抗氧化怀(huái)能(néng)好,脱碳速度慢,对加热介质(zhì)不敏感,产生 麻点倾向小。
5.淬硬性
淬火后具有均匀(yún)而高的表面硬度。
6.淬透性
淬火后能获得较深的淬硬层,采用缓和的淬火介质就能淬硬。
7.淬火变形开裂倾向
常规淬火体积变化小,形(xíng)状翘曲、畸变轻微,异(yì)常变形倾向低。常 规淬火开裂敏感性低,对淬火温度及工件形状不敏感。
8.可磨削性
砂轮相对损耗小(xiǎo),无烧伤极限磨削用量大,对砂轮质(zhì)量及冷却条件 不敏感,不易发生磨伤及磨削裂纹。
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