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ER8模具鋼成分|ER8模具鋼硬度
ER8鋼是一種空冷硬化熱作模具鋼,其化學(xué)成分類似于Y4鋼,但未加Nb,因此熱強(qiáng)性和熱穩(wěn)定性不及Y4鋼而優(yōu)于Y10鋼。ER8鋼鉻含量低于Y10鋼,用B來彌補(bǔ)因鉻含量下降對淬透性和高溫強(qiáng)度的影響。ER8鋼的抗熱疲勞性能和抗氧化性能都較好。目前ER8鋼已在銅、鋁合金的壓鑄模和各類鍛模上得到應(yīng)用,效果良好。
熱作模具鋼包括錘煅模、熱擠壓模和壓鑄模三類。如前所述。熱作模具工作條件的主要特點是與熱態(tài)金屬想接觸、這是與冷作模具工作天劍的主要區(qū)別。因此會帶來一下兩方面的問題:
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熱作模具鋼
(1)模腔表層金屬受熱。通常錘煅模工作是,柒模腔表面溫度可達(dá)300~400℃以上熱擠壓??蛇_(dá)500~800℃以上;壓鑄模模腔溫度與壓鑄材料種類及澆注溫度有關(guān)。如壓鑄黑色金屬是模腔溫度可達(dá)1000℃以上。這樣搞的適用溫度會是模腔表面硬度和強(qiáng)度顯著降低,在適用鐘容易發(fā)生打垛。為此,對熱模具鋼的基本使用性能要求是熱塑變抗力高,包括高溫硬度和高溫強(qiáng)度、高的熱塑變抗力,實際上反應(yīng)了鋼的高回火穩(wěn)定性。由此便可以找到熱模具鋼合金化的第一種途徑,即加入Cr、W、Si,等合金元素可以提高鋼的回火穩(wěn)定性。
(2)模腔表層金屬產(chǎn)生熱疲勞(龜裂)。熱模的工作特點是具有間歇性,每次是熱態(tài)金屬成形后都要用水、油、空氣等介質(zhì)冷卻模腔的表面。因此,熱模的工作狀態(tài)是反復(fù)受熱和冷卻,從而使模腔表層金屬產(chǎn)生反復(fù)的熱脹冷縮,即反復(fù)承受拉壓應(yīng)力作用,其結(jié)果引起模腔表面出現(xiàn)龜裂,稱為熱疲勞現(xiàn)象,由此,對熱模具鋼提出了第二個基本使用性能要求。即具有高的熱疲勞抗力。一般來說,影響鋼的熱疲勞抗力的因素主要有:1鋼的導(dǎo)熱性。鋼的導(dǎo)熱性高,可是模具表層金屬受熱程度降低,從而減小鋼的熱疲勞傾向性。一般認(rèn)為鋼導(dǎo)熱性雨合碳量高時導(dǎo)熱性低,所以熱作模具鋼不宜采用高碳鋼。在省中通常采用中碳鋼(C0.3%5~0.6%)合碳量過低,會導(dǎo)致鋼的硬度和強(qiáng)度下降,也是不利的。2鋼的臨界點影響。通常鋼的臨界點(Acl)越高,鋼的熱疲勞性傾向性越低。因此,一般通過加入合金元素Cr、W、Si引來提高鋼的臨界點。從而提綱鋼的疲勞抗力。
常用熱作模具用鋼
1錘鍛模用鋼一般說來,錘煅模用鋼有兩個問題突出一是工作室受沖擊復(fù)合作用,故對鋼的力學(xué)性能要求較高,特別是對塑變抗力及韌性要求較高;二是錘煅模的截面尺寸較大(<400mm)故對鋼的淬透性要求較高,以保證整個模具組織和性能均勻。常用錘煅用鋼有5CRNiMo、5CrMnMo、5CrNiW、5CrNiTi及5CrMnMoSiV等。不同類型的錘煅模應(yīng)選用不同的材料。對特大或大型的錘煅模以5CrNiMo為好。也可采用5CrNiTi、5CrNiW或5CEMnMiSinform等。
對中小型的錘煅模通常選用5CrMnMo鋼。
2熱擠壓模用鋼
熱擠壓模的工作特點是加載蘇速度較慢,因此,模腔受熱溫度較高,通??蛇_(dá)500~800℃。對這類鋼的適用性能要求應(yīng)以高的高強(qiáng)度(即高的回火穩(wěn)定性)和高的耐熱疲勞性能為主。對ak及淬透性的要求可適當(dāng)放低。一般的熱擠壓模尺寸較小,常小于70~90mm。常用的熱擠壓模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等熱作模具鋼。其中4CrW2Si。既可做冷作模具鋼,又可做熱作模具鋼。由于用途不同,可采用不同熱處理方法。作冷模時采用較低的淬火溫度(870—900℃)及低溫或中溫回火處理;作熱模時則采用較高的淬火溫度(一般為950一1000℃)及高溫回火處理。
3壓鑄模用鋼
從總體上看,壓鑄模用鋼的使用性能要求與熱擠壓模用鋼相近,即以要求高的回火穩(wěn)定性與高的熱疲勞抗力為主。所以通常所選用的鋼種大體上與熱擠模用鋼相同.如常采用4CrW2Si.和3Cr2W8V等鋼。但又有所不同如對熔點較低Zn合金壓鑄模.可選用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;對Al和Mg合金壓鑄模,可選用4CrW2Si、4Cr5MoSiV等對Cu合金壓鑄模.多采用3Cr2W8V鋼。近年來.隨著黑色金屬壓鑄工藝的應(yīng)用,多采用高熔點的鋁合金和鎳合金.或者對3Cr2W8V鋼進(jìn)行Cr-Al-SI三元共滲,用以制造黑色金屬壓鑄模。最近國內(nèi)外還正在試驗采用高強(qiáng)度的銅合金作黑色金屬的壓鑄模材料。
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ER8模具鋼化學(xué)成份(%)
C:0.34~0.39Si:0.25~0.60
Mn:1.20~1.70Mo:1.80~2.30
Cr:2.20~2.80V:0.90~1.40
B:0.002~0.005P:≤0.030
S:≤0.030
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