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模具钢的结构及应用?

2023-04-04 17:07:58

模具钢是工业生产中常用的一种材料,它具有很高的硬度和耐磨性,在大型机械加工和制造过程中能够保持很好的形态和尺寸稳定性,是各种模具制造、尤其是精密模具制造的主要材料。本文将介绍模具钢的基础知识、应用领域和特点。

一、模具钢的结构组成 

模具钢的结构组成包括碳素(C)、铬(Cr)、钼(Mo)、钴(Co)、钨(W)、锰(Mn)、硅(Si)、镍(Ni)和磷(P)等元素。其中,碳素含量一般在0.30%~1.50%之间,而铬钼等合金元素的含量则通常在1%~10%之间。此外,模具钢常常还含有少量的硫(S)和磷(P),这些元素主要用来提高模具钢的加工性能和耐热性能。

模具钢可以分为两类:热作模具钢和冷作模具钢。热作模具钢要求具有较高的耐热性和耐磨性能,一般添加钼、钴等元素,以其形成的硬质碳化物颗粒增加钢材的硬度和耐磨性。冷作模具钢要求具有高的韧性和耐磨性能,一般采用高强度的合金钢,添加铬、镍、钼等元素增加其硬度和耐磨性。


45号钢


二、模具钢的应用领域 

模具钢具有良好的物理性能和化学性能,因此广泛应用于制造各类模具、钣金冲压件、冲剪模、注塑模、挤压模、铸造模、热压成型模、压铸模等高精度、高质量的工业制品。

1. 模具加工领域

模具钢是模具加工领域最重要的材料之一,通常作为模具制造的主要材料。典型的模具钢型号有:H13、P20、718、NAK80和S136等。其中,H13钢是一种热工具钢,具有优异的耐热性、变形能力和磨损抗性。P20钢是一种流行的塑料模具钢,因其制造模具的成本较低,同时拥有较高的硬度和韧性,常用于注塑模的制造。

2. 冲压、冲裁领域

模具钢在汽车、机械、电子、航空等领域中广泛应用于冲压、冲裁的制造中,可用于制造高强度、耐磨、耐冲击的切割模、摆式冲床上下模、收缩凸轮等。

3. 注塑领域

注塑模是一种广泛应用于工业制品制造中的模具,制作注塑模主材料通常是模具钢。注塑模是制造高质量塑料制品的重要组成部分,塑料制品一旦成型后就无法再次加工,因此对模具材料的要求非常高。常用的模具钢有P20、718、NAK80等钢种。

三、模具钢的特点

1. 高硬度:模具钢硬度高,可以制造出高精度的模具,精度保持能力强。

2. 良好的耐磨性:模具钢具有优异的耐磨性能,可以保证模具寿命。

3. 良好的热稳定性:模具钢可以长时间保持稳定的尺寸和形态,适合较复杂的模具制造,生产出来的产品精度高。

4. 良好的加工易变:模具钢易于加工和热处理,能够满足不同的模具加工和温度处理要求。

5. 良好的可焊性:模具钢能够很好地进行焊接,提高了模具的整体连续性,增加了使用寿命。

本文介绍了模具钢的基本知识、应用领域和特点。无论是汽车、机械、电子还是航空制造领域,模具钢都是生产过程中不可或缺的材料之一。近年来,随着工业的快速发展,对模具钢还要求逐渐提高,因此模具钢的研究与开发仍然有很大的发展空间。


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