冷變形模具鋼的選材與熱處理

隨著機(jī)械加工工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)中依靠冷作模制造的零件越來(lái)越多，使用的冷變形模具種類越來(lái)越多。冷體積模鍛（冷鐓、冷擠壓、壓印等）；板料沖壓（如拉伸、落料、切邊、沖孔等）；材料軋制（冷軋、軋輪成型等）。雖然冷變形模具的種類繁多，工作條件不一，性能要求也有所不同，但基礎(chǔ)工作情況相近：即均在冷狀態(tài)下使金屬變形，工作時(shí)承受較大的剪切力、壓力、彎曲力、沖擊力和摩擦力。因而對(duì)這類模具鋼應(yīng)具有以下基本性能：

1）高硬度和高強(qiáng)度，以保證在承受高應(yīng)力時(shí)不容易產(chǎn)生微量塑性變形或破壞。

2）高的耐磨性能 ，在高的磨損條件下能保證模具的尺寸精度，這點(diǎn)對(duì)拉伸模和冷沖壓模顯得更加重要。

3）足夠的韌性，以便在沖擊載荷和動(dòng)載荷下，不易發(fā)生工作韌的剝落或崩潰。

4）熱處理變形要小，因大多數(shù)模具具有復(fù)雜的型腔和精確精度，熱處理的變形很難用修磨加工來(lái)消除，此外有些冷變形模具還應(yīng)有足夠的耐熱性能。如何合理的選擇冷變形模具的材料和恰當(dāng)?shù)臒崽幚硎侄危蕴岣吣＞叩氖褂脡勖巧a(chǎn)中最為關(guān)心的問(wèn)題，作為冷變形模具的正常失效應(yīng)該是磨損、微量的塑性變形和疲勞失效。但在實(shí)際生產(chǎn)中，除磨損失效外，而以崩韌折斷、開裂等提前失效，屢見(jiàn)不鮮。眾所周知，影響冷變形模具的使用壽命是一個(gè)綜合的因素；原材料選擇的合理性、原材料內(nèi)部的冶金質(zhì)量、設(shè)計(jì)和制造工藝的合理性、使用條件和操作工人的技術(shù)水平等。但其中模具材料的選用和相應(yīng)的熱處理工藝應(yīng)是重要因素，本文將從選材和熱處理工藝作簡(jiǎn)要說(shuō)明，以起拋磚引玉的作用。

1冷變形模具鋼的選材問(wèn)題

冷變形模具的選材應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：

1)模具的工作條件，包括設(shè)備種類、加工頻率、被加工的材質(zhì)、潤(rùn)滑及環(huán)境等；

2)模具形態(tài)的復(fù)雜程度及加工程序；

3)產(chǎn)品的生產(chǎn)批量及技術(shù)要求；

4)模具材料來(lái)源的難易及加工條件，大型模具的材料費(fèi)用往往占模具成本的50%以上，對(duì)于形態(tài)復(fù)雜、精度要求高的模具，宜選用淬火變形小的模具鋼。

根據(jù)實(shí)際使用，常用的冷變形模具鋼有低淬透性鋼、低變形鋼、微變形鋼、高強(qiáng)度鋼、高韌性鋼、抗沖擊冷變形模具鋼（如表1所示）。