熱作模具主要用于熱變形加工和壓力鑄造的模具。熱作模具在工作中承受著很大的沖擊力,模腔和高溫金屬接觸后,模具本身溫度達(dá)300℃~400℃,局部可達(dá)500℃~700℃,有的甚至達(dá)到1 000℃左右,還要經(jīng)受反復(fù)的加熱和冷卻。在時(shí)冷時(shí)熱狀態(tài)下,容易使模具的工作表面產(chǎn)生熱疲勞裂紋,另外熾熱金屬被強(qiáng)制變形時(shí),與模具型腔表面摩擦,模具極易磨損并且硬度降低。
⒈熱作模具鋼的使用性能要求
⑴錘鍛模具
錘鍛模具工作時(shí)受到很大的壓力和沖擊載荷作用,而且沖擊頻率很高,模具型腔表面受到高溫金屬的不斷加熱,可使模具升溫到300℃~400℃,局部溫度達(dá)到500℃~600℃。
錘鍛模具對(duì)模具鋼的性能要求是:具有較高硬度和良好的韌性;具有良好的耐磨性和耐冷熱疲勞性;由于模具尺寸比較大,應(yīng)具有很高的淬透性。
⑵熱擠壓模具
熱擠壓模具的工作條件比較差,同時(shí)承受壓縮力和彎曲力,脫模時(shí)還承受一定的拉應(yīng)力,還受到?jīng)_擊載荷的作用;模具與高熱金屬接觸時(shí)間較長(zhǎng),使其受熱溫度比錘鍛模具溫度更高。
熱擠壓模具對(duì)模具鋼的性能要求是:具有較高的熱穩(wěn)定性,有良好的抗冷熱疲勞強(qiáng)度,有較高的耐高溫強(qiáng)度和足夠的韌性。
⑶壓鑄模具
壓鑄模具的失效形式有熱疲勞開裂、熱磨損和熱熔蝕。
壓鑄模具對(duì)模具鋼的性能要求是:具有較高的耐熱性和良好的高溫力學(xué)性能;具有優(yōu)良的耐冷熱疲勞性和較高的導(dǎo)熱率;具有良好的抗氧化性和耐蝕性;具有較高的淬透性。凹模的硬度為56~60HRC,但要求韌性較高。