沖裁模具材料的選用及熱處理要求
傳統模具用鋼
長期以來,國内薄闆沖裁模用鋼為 T10A 、 Crwmn 、9MN2V、CR12 和 CR12MOV 等。
其中 T10A 為碳素工具鋼,有一定強度和韌性。但耐磨性不高,淬火容易變形及開裂,淬透性差,隻适用于工件形狀簡單、尺寸小、數量少的沖裁模具。
T10A 碳素工具鋼的熱處理工藝為: 760~810 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 59~62HRC 。
Crwmn 、 9MN2V 是高碳低合金鋼種,淬火操作簡便,淬透性優于碳素工具鋼,變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低,應用于中等批量、工件形狀較複雜的沖裁模具。 Crwmn 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ,回火溫度 200 ℃,硬度 60~62HRC 。 9MN2V 鋼的熱處理工藝為:淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ,回火溫度 150~200 ℃,空冷,硬度 60~62HRC 。注意 回火溫度在 200~300 ℃範圍有回火脆性和顯著體積膨脹,應予避開。
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CR12 和 CR12MOV 為高碳高鉻鋼,耐磨性較高,淬火時變形很小,淬透性好,可用于大批量生産的模具,如矽鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性,易産生碳化物偏析,沖裁時容易出現崩刃 或斷裂。其中, CR12 含碳量較高,碳化物分布不均比 CR12MOV 嚴重,脆性更大一些。
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CR12 型鋼的熱處理工藝選擇取決于模具的使用要求,當模具要求比較小的變形和一定韌性時,可采用低溫淬火、回火( CR12 為 950~980 ℃淬火, 150~200 ℃回火; CR12MOV 為 1020~1050 ℃淬火, 180~200 ℃回火 )。若要提高模具的使用溫度,改善其淬透性和紅硬性,可采用高溫淬火、回火( CR12 為 1000~1100 ℃淬火, 480~500 ℃回火; CR12MOV 為 1110~1140 ℃淬火, 500~520 ℃回火 )。
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高鉻鋼在 275~375 ℃區域有回火脆性,應予避免。
skd12材料特性
—— SKD12模具鋼具有較高的碳含量(約1.5%)和鉻含量(約12%),這使得它具有良好的耐磨性和耐腐蝕性。
—— 适度的钼含量(約1%)提高了其熱穩定性,使其在高溫條件下也能保持較好的硬度和韌性。
—— 此外,還添加了适量的钴或鎳,以改善鋼的熱膨脹性能和加工性能。