我们可能听过模具有热作模具与冷做磨具之分,但是很少有人了解到,热作模具时常遇见的一些问题,中华标准件网根据对热作模具使用的了解,分享有关热作模具钢常见问题所在。

(1)模腔表层金属受热 在锤锻模工作时,通常模腔的表面温度可达300~400℃,热挤压模可达500~800℃,压铸模模腔温度与压铸材料种类及浇注温度有关。如压铸黑色金属时模腔温度可达≥1000℃,这样高的使用温度会使模腔表面的硬度和强度显著降低,为此,对热作模具钢的基本使用性能要求是热塑变抗力高,包括高的高温硬度和高温强度、高的热塑变抗力,也就是钢的回火稳定性。而加入Cr、W、Si等合金元素,通过合金化途径,可以提高钢的回火稳定性。

(2)模腔表层金属产生热疲劳(龟裂) 热作模具在工作时一般具有间歇性,每次使热态金属成型后都要用水、油、空气等介质冷却模腔的表面。因此,其的工作状态是反复受热和反复冷却,从而使模腔表层金属产生反复的热胀冷缩,即反复承受拉压交变应力的作用。其结果会引起模腔表面出现龟裂,称为热疲劳现象,为此,要求热作模具钢具有高的热疲劳抗力。而影响钢的热疲劳抗力的主要因素如下。

①钢的导热性:较高的导热性,可使模具表层金属受热程度降低,从而减小钢的热疲劳倾向性。一般认为:钢的导热性与含碳量有关,含碳量较高时导热性低,而含碳量过低时,会导致钢的硬度和强度下降。因此,在生产中通常采用中碳钢做热作模具。

②钢的临界点影响:通常钢的临界点(Ac1)越高,钢的热疲劳倾向性越低。因此,一般通过加入合金元素 Cr、W、Si来通过提高钢的临界点,达到提高钢的热疲劳抗力的目的。

以上两方面问题是热作模具常见的问题所在,其热作模具主要包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类,工作条件的主要特点是热态金属相接触,这也是与冷作模具的最大区别。