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按鍛造設備特性選用模具材料

 

1)模鍛錘模具鋼的選用

模鍛錘工作條件是鍛造時模具在很短時間內承受巨大的高速沖擊負荷,還受到很大壓應力、拉應力和彎曲應力,冷卻潤滑對模具產生急冷急熱,金屬坯料對模膛有強烈摩擦,但加載悶模時間短。失效形式主要是磨損、斷裂(脆裂、崩裂)、模具受急冷急熱的作用而引起體積變化,極易產生疲勞裂紋形成龜裂,由于鍛模工作溫度升高,再加上金屬流動速度快,產生摩擦熱,引起塑性變形,造成模膛表面塌陷。

2)機械壓力機模具鋼的選用

由于機械壓力機鍛模和熱坯料接觸時間長(加載悶模時間長),又常受較大的壓力,模具表面溫度升得快,應該選擇耐熱性好的模具鋼。機械壓力機加載速度低(屬于靜載或準靜載),高溫韌性可適當降低,但熱穩定性應適當提高,以避免模膛表面過早磨損、塌陷和龜裂。

3)螺旋壓力機模具鋼的選用

我國多數企業采用5CrNiMo、4Cr5MoSiV1、3Cr3Mo3VNb、3Cr2W8V,也可采用20世紀80年代初研制成功的5Cr2NiMoVSi,該鋼與5CrNiMo相比碳含量稍低,Cr、Mo的含量較高,并加入V和Si,因此提高了鋼的淬透性,在回火時析出Mo2C和MoC型碳化物,使鋼有二次硬化,其熱穩定性比5CrNiMo高出150℃。5Cr2NiMoVSi模具鋼既有5CrNiMo的高沖擊韌性,又有較高熱硬性,經某廠使用,比3Cr2W8V模具壽命高。

4)液壓機模具鋼的選用

盡管液壓機模具在靜態載荷下工作,對沖擊韌度的要求不高,但液壓機模具鑲塊尺寸較大,其模具硬度與模鍛錘大中型模塊的硬度相當,并且所選用的模具材料也基本與錘鍛模相同,多選5CrNiMo與5CrMnMo鋼。

5)平鍛機模具鋼的選用

平鍛機也是曲柄-滑塊傳動,動力學特性與機械壓力機相同,屬于靜態或準靜態載荷。平鍛機上所進行的雖然也是熱鍛作業,但主要是為后續的模鍛工序進行局部鐓粗、沖孔、切邊、切斷和彎曲等制坯工序。盡管在平鍛機也進行少數成形工序,多數制坯工序與模鍛工序相比,變形載荷較小、精度要求也較差,對模具鋼硬度等性能的要求也有自己的特點。

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