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常用的模具材料有哪些?
什么是模具材料?常用的模具材料有哪些?一般上,凡是用来制造模具及其零件的材料,我们都称之为模具材料。目前,可以用来制造模具及其零件的材料主要有钢铁材料、有色金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、硬质合金和钢结硬质合金。其中钢铁材料仍是主要的模具材料,大多数模具仍是采用钢铁材料来制造。尤其是钢铁材料中各种类型和品种的模具钢材是制造模具的主体材料。有色金属材料除铜合金、钼合金、钨合金外,还包括低熔点合金、锌基合金和超塑性合金。无机非金属材料主要是指氧化锆增韧陶瓷。有机高分子材料主要包括环氧塑料和聚氨酯橡胶。硬质合金包括钨钴类硬质合金、钨钛钴硬质类合金(钨钛钽钴类硬质合金)、碳化钛基硬质合金、超细晶钨钴类硬质合金、涂层类硬质合金和碳化钨基硬质合金。钢结硬质合金除合金工具钢钢结硬质合金、高速钢钢结硬质合金外,还包括不锈钢钢结硬质合金和高锰钢钢结硬质合金。
常用预硬钢塑料模具钢的热处理特点
预硬钢塑料模的热处理特点如下所述:
(1)预硬钢型模具钢是以预硬态供货的,一般不需要热处理.但有时需进行改锻,改锻后的模坯必须进行热处理
(2)预硬钢型模具钢的预先热处理通常采用球化迟火,目的是消除锻造应力,获得均匀的球状珠光体组织,降低硬度,提高塑性,改善模坯的切削加工性能或冷挤压成形性能。
(3)预硬钢型模具钢的预硬处理工艺简单,多数采用调质处理,调质后获得回火索氏体组织。高温回火的温度范围很大,能够满足模具的各种工作硬度要求。由于这类钢淬透性良好,淬火时可采用油冷、空冷或硝盐分级淬火。
模具钢的激光热处理
模具钢激光热处理是利用激光束的高能量快速加热上件表面,然后依靠零件本身的导热性冷却而使其淬火。目前使用更多的是CO2激光。同频频感应加热淬火相比,激光淬火后得到的淬硬层是极细的马氏体组织,因此比高频感应加热淬火具有更高的硬度、耐磨性及疲劳强度。激光淬火后上件变形量非常小,仅为高频感应加热淬火时的1/3—1/10o,解决了易变形件的淬火问题。
激光热处理主要外为两种工艺:激光相变硬化、激光熔凝硬化。
(1)激光相交硬化是以高能量的激光束快速扫描工件,使被照射的金属或合金表面温度以极快速度升到高丁相变点rb低于熔化温度。当激光束离开被照射部位时,由于热传导的作用,处十冷态的基体使其迅速冷却而进行9冷淬火,进而实现工件的表面相变硬化。这一过程是在快速加热和快速冷却下完成的,所以得到的硬化层组织较细,硬度提高30%—50%,t无表面热变形。
(2)激光熔凝硬化是以很高的激光功率密度.在极短的时间内4金属交互作用,使金属表面局部区域在瞬间被加热到相当高的温度使之熔化。随后借助于冷态的金局基体吸热和传导作用.使已熔化的极薄表层金属快速凝固。激光熔化凝固硬化得到的是铸态组织,其硬度较高,耐磨性也较好。
激光熔覆是通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起焙凝,使基材表面形成与基体冶金结合的添料熔覆层。粉末容量由送粉系统进行控制,熔覆层的厚度可调,并可多层重熔。上件熔覆后再经过机械加工,从而达到修复局部损伤工件的目的。
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