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硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。
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常用的热挤压模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等热作模具钢.其化学成分。其中4CrW2Si.既可做冷作模具钢,又可做热作模具钢.由于用途不同,可采用不同热处理方法。作冷模时采用较低的淬火温度(870—900℃)及低温或中温回火处理;作热模时则采用较高的淬火温度(一般为950一1000℃)及高温回火处理。压铸模用钢。从总体上看,压铸模用钢的使用性能要求与热挤压模用钢相近,即以要求高的回火稳定性与高的热疲劳抗力为主。所以通常所选用的钢种大体上与热挤模用钢相同.如常采用4CrW2Si.和3Cr2W8V等钢。但又有所不同如对熔点较低Zn合金压铸模.可选用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;对Al和Mg合金压铸模,可选用4CrW2Si、4Cr5MoSiV等对Cu合金压铸模.多采用3Cr2W8V钢。
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高的热疲劳抗力:若导热性好,热胀系数小,则热疲劳抗力高,可以延缓热疲劳裂纹的产生。较高的回火稳定性:模具在高温服役中被继续回火,导致硬度下降而影响耐磨性。良好的工艺性能及抗氧化性能。热锻模具用钢及合理选材:重型机械厂或钢厂生产的其它锻模钢有:5CrNiTi、4SiMnMoV及5SiMnMoV、5CrNiW、5CrNiMoV等,国外锻模钢有55CrNiMoV6等。机械压力机模块用钢钢号为:4Cr5MoSiV1(H13)、4Cr5MoSiV、4Cr3W2Vsi、3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V,应用较好的其它钢号4Cr3Mo3W4VNb、2Cr3Mo3VNb、2Cr3Mo2NiVSi;国外锻模钢有YHD3等,压力机热锻的特点是成行速度慢,单件滞模时间长(约3~6s),因此,模腔表面温升高,瞬时温度可达约700℃。冷却及润滑条件较好时,温度可能偏低一些,但也会达到500℃左右,这也超过了5CrNiMo、5CrMnMo模块的回火温度,从而导致模具早期磨损,压塌等失效。因此,需要选用耐热性较高的高强韧性模具钢制作压力机模具。
钢材大体种类:低碳钢-又称软钢,含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易於接受各种加工如锻造,焊接和切削,常用於制造链条,铆钉,螺栓,轴等。中碳钢-含碳量从0.30%至0.60%,用以制造重压锻件,车轴,钢轨等.高碳钢-常称工具钢,含碳量从0.60%至1.70%,可以淬硬和回火。锤,撬棍等由含碳量0.75%的钢制造;切削工具如钻头,丝攻,铰刀等由含碳量0.90%至1.00%的钢制造.合金钢-钢中加入其它金属如铬,镍,钨,钒等,使具有若干新的特性。由於各种合金元素的掺入,合金钢可具有防,防腐蚀,耐热,耐磨,防震和抗疲乏等不同特性。高速钢-含有各种成份和份量,如钨,铬,钒,钴和钼等。高速钢制成的切削工具,可用高的速度求切削硬材料,并能承担的切削。高速钢切削工具在高的速度中仍能使刃口保持锋利,其他钢材则可能变钝。钢材种类杂且多,其中模具用钢材分:塑料模具钢:高抛光度,热作工具钢:高强度、耐高温,冷作工具钢:耐高压、耐磨损;高速工具钢;