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模具鋼--模具制造的基體
瀏覽次數:2156次 發表時間:2019-07-04
隨著中國經濟的持續高速增長,國內 模具 制造行業更是以高于GDP的增速快速發展。這也為國內模具鋼的發展提供了一個巨大的市場,帶動了國內模具鋼的產量、品種、規格及品質水平的迅速提高。作為模具制造的基體,模具鋼的性能好壞直接影響著模具的使用壽命、生產成本等一系列因素,被越來越被多的模具制造廠商所重視。

新型冷作模具鋼的研發

安達謙一先生:汽車行業一直被認為是牽引各國產業的原動力。目前,各汽車生產廠家為了達到輕量化、安全設計的目的,急速地擴大高強力鋼板(超硬,超強)的有效利用??墑?,從沖壓加工本身的難成形性上,模具壽命的問題卻又被日漸提上了日程。

另一方面,模具行業面臨的成本降低和供貨期縮短已經是迫在眉睫。因此雙方行業都最為渴望要求開發即容易切削、熱處理后的尺寸變形又少的 模具材料 。日立金屬以100年以上的制鋼所積累出的經驗與開發力相結合,開發出遠遠超出常用材SKD11特性的下一代冷作模具鋼,那就是SLD-MAGIC。

通過與SKD11改良鋼8%Cr鋼(本公司商品SLD8)的對比測試,高性能新型冷作模具鋼SLD-MAGIC在提高模具壽命、減少模具生產總成本并縮短供貨期方面表現出了相當的優勢。主要體現在以下幾方面:

-耐磨耗性:最高硬度在HRC62其耐磨性約提高35%,使模具壽命大幅提高。
-表面處理性:表面處理膜(CVD等方法)的密著性約提高30%,防止高強力鋼的彎曲,拉伸等成形時產生的刮痕。
-熱處理特性:熱處理寸變約降低40%,形狀的偏差也會改善。針對熱處理和表面處理的尺寸變形量少,降低修復時間。
-切削性:切削性約提高35%,基于提高加工效率,在模具制造上縮短加工時間。

以上耐磨性、熱處理特性、表面處理性、切削性的特性值是同本公司材料SLD8進行比較的代表性數 據 ,可能和實際的產品所得特性值略有差異。

模具業的快速發展對模具鋼提出新的要求

李實博士:一般來講,技術標準除了圖紙外還包括模具材料的選取,熱處理具體工藝,放電加工的控制,表面粗糙度,模具部件的(如壓鑄摸頂針)表面處理等。這就要求模具鋼材供應商能夠提供針對不同應用需求的高性能模具鋼,并且能夠與模具制造商溝通有關材質性能以外的模具制造技術規范指定的工藝要求,如表面涂層工藝。奧伯-杜瓦模具技術(無錫)有限公司能夠為廣大的模具制造商提供法國奧伯-杜瓦生產制造的高質量模具鋼材并且現有 銷 售隊伍能夠與那些模具制造商溝通來達到外國買家指定的技術規范。公司提供熱作模具鋼材,冷作、塑膠及玻璃模具鋼材。在某些應用上,如高壓壓鑄模具等,法國奧伯-杜瓦公司擁有其內定的生產技術規范。生產的產品被歐美汽車制造商所指定并認可。其產品質量高于歐美行業技術規范(如NADCA北美壓鑄學會規范)并保證了模具壽命的穩定與長期性。在此應用上,奧伯-杜瓦品牌的ADC3尤其適用于那些大型模具應用上。目前汽車產業發展趨勢之一是用壓力 鑄造 法制造大型鋁、鎂合金部件,如汽車發動機缸體。制造此類產品要求模具鋼材厚度在300mm以上,并且以三維鍛造鋼材質為首選。奧伯-杜瓦工廠在三維鍛造方面有其獨到之處,從而保證了使用材質的三維性能均一性。此外奧伯-杜瓦品牌的SMV3W(1.2343ESR),SMV4S(1.2344ESR)亦被汽車制造商指定。在歐洲,以上三類產品在實際應用中都體現了良好的性能并延長了模具壽命,從而降低了單件部件的成本價格。在某些應用上,如生產汽車變速箱殼體,采用ADC3鋼材制造的模具其壽命達到了20萬件以上,遠遠高出常用的1.2344ESR鋼種。

在塑膠模具應用上,奧伯-杜瓦生產的鋼種X15TN采用了氮取代碳合金元素的制造工藝,保證了此鋼種的優良拋光性能。X13T6W(S236),MEK4,SMV3W被用于汽車車燈反光塑料部件上,具有極優良的拋光性能,無常見的拋光針孔現象。各鋼種的雜質含量極低,產品的雜質硫(S)含量在5PPM以內,氧含量在10PPM以內。

伴隨著模具制造行業的高速發展,模具供應商必須有能力提供優質,高性能模具材料來滿足客戶的各種要求。同時,供應商必需具備為客戶提供系統應用建議的銷售專家隊伍。在這方面,奧伯-杜瓦公司能夠為客戶提供極佳的產品與服務來推動整個模具制造水準的提高。

模具鋼新材料的研發情況

上村幸彥先生:DRM是近幾年日本大同特殊鋼開發出來的,為了實現高硬度、高韌性的基體高速鋼,使得粗大碳化物減到極限,增長使用壽命,降低模具成本。

之所以叫基體高速鋼,是因為它不同于一般普通的高速鋼在經過熱處理后晶體碳化物(一次碳化物)和析出碳化物(二次碳化物)仍然存在,不能固溶到基體里,而DRM基體高速鋼在經過熱處理后晶體碳化物和析出碳化物可以固溶到基體里,減少粗大的晶體碳化物,從而更好的抑制裂紋的發生和提高韌性。模具在使用中會出現大裂紋、微小裂紋(疲勞裂)和磨損等狀況,為了防止此類情況的發生,就應該提高韌性、提高疲勞強度和提高硬度,這也是DRM高硬度、高韌性基體鋼的必要性和特殊性。

DRM系列分為DRM1、DRM2和DRM3,可以適用多重范圍。

DRM1是實現了一般熱作工具鋼所達不到的高硬度和高韌性的基體高速鋼,與以往的基體高速鋼相比韌性高,適用于各種熱間、溫間 鍛造模 具。主要用在熱間鍛造用 沖頭 、沖模;溫間鍛造用沖頭、沖模。其主要特征是:①在最高硬度58HRC下可以使用。②高硬度、高韌性、耐熱裂性也良好。③與熱間沖模鋼擁有同等水平的微細的組織,與現用基體高速鋼相比擁有高韌性。④軟化抵抗高,高溫強度也良好。⑤由于是特殊溶解,非金屬夾雜物少,均質性優良。

DRM2是能廣泛對應以溫間、冷間壓造工具等,在過苛條件下工作的基體高速鋼。實現比以往基體高速鋼更高的高硬度和韌性,適用于各種溫間、溫間鍛造、冷間鍛造、 粉末冶金模 具。主要用在溫間鍛造沖頭、沖模;冷間鍛造沖頭、沖模。其主要特征是:①在最高硬度62HRC下可以使用。②組織微細,韌性值高,疲勞特性良好。③淬透性良好,粗徑材和真空熱處理的淬火也能維持高性能。④由于是特殊溶解,非金屬夾雜物少,均質性優良。

DRM3在以往的MH85基礎上進行提升,其高硬度和高韌性適用于高精度產品成形的真空淬火對應的高速鋼。適用于各種冷間模具。主要用在冷間鍛造沖頭、沖模;冷間工作軋輥、雕刻軋輥;真空淬火的高速度工具鋼、工具。其主要特征是:①在最高硬度66HRC下可以使用。②碳化物微細,與SKH51相比韌性高,疲勞強度高。③淬透性良好,粗徑材和真空熱處理爐里淬火也能維持高性能。④由于是特殊溶解,非金屬夾雜物少,均質性優良。
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