1.2碳板切割的分类、性能及卞要用途
1.2.1分类
由于各种模具的I:作条件差别很大,所以从化学成分看,碳板切割的范围很广,从一般的碳素结构钢、碳素工具钢、合金工贝钢、合金结构钢、高速T.具钢,首到满足特殊模貝.要求的奥氐体无磁碳板切割、耐蚀模只.钢、马氏体时效钢、高温合金、难熔合金、硬质合金及一些专用的采用粉末冶金工艺生产的髙合金模具材料等。本书仅讨论常用的碳板切割。
常用的碳板切割,根据其用途和工作条件分为三大类,即冷作碳板切割、热作碳板切割和塑料碳板切割。
(1)冷作碳板切割:主要用于制造在冷状态(室温)条件下进行压制成形的模具,如冷冲压模具、冷拉伸模具、冷镦模具、冷挤压模具、压印模具、辊压模具等。冷作模具品种多、应用范围广,其产值占模具总产值的30%~40%。采用的钢号很多,一般采用高碳过共析钢和莱氏体钢,如碳素工具钢、低合金油淬冷作模几钢、空淬冷作碳板切割、高碳高铬型冷作碳板切割、高速钢、低碳高速钢和基体钢及川粉末冶金工艺生产的高合金模具材料等。常用钢号及化学成分见表1-2。
表1-2常用冷作碳板切割化学成分w/%
钢兮 |
C |
Si |
Mn |
(> |
W |
Mo |
V |
其他 |
油
淬
冷
作
模
钢 |
9Mn2V |
0.85-
0.95 |
<0.40 |
1.70〜2.00 |
|
|
|
0.10〜0.25 |
|
CrWMn |
0.90-
1.05 |
<0.40 |
0.80〜1.10 |
0.9(卜1.20 |
1.20〜1.60 |
|
|
|
9CrWMn |
0.85
0.95 |
<0.40 |
0.90〜1.20 |
D-M)
0.80 |
0.50-
0.80 |
|
|
|
9SiC:r |
0.85-
0.95 |
1.20-
1.60 |
0.30〜
0.60 |
0.95〜1.25 |
|
|
|
|
Cr2 |
0.95-
1.10 |
<0.40, o:p> |
<0.40 |
1.30-1.70 |
|
|
|
|
空
淬
冷
作
模
炅
钢 |
Cr5MolV |
0.95-
1.05 |
<0.50 |
^1.00 |
4.75—
5.50 |
|
0.90-1.40 |
0.15-
0.50 |
|
Cr^WV |
1.00'1.15 |
<0.40 |
<0.40 |
5.50〜7.00 |
1.10〜1.50 |
|
0.50〜0.70 |
|
Cr4W2
MoV |
1.12〜1.25 |
0.40〜0.70 |
<0.40 |
3.50-
4.00 |
1.90〜2.60 |
0.80-1.20 |
0.80-
1.10 |
|
8Cr2Mn
WMoVS |
0.75〜0.85 |
<0.40 |
1.30〜1.70 |
2.30-
2.60 |
0.70-1.00 |
0.50-0.80 |
0.10〜0.25 |
oSio |
A
碳
卨
铬
冷
作
模
具
钢 |
Crl2 |
2.00-
2.30 |
<0.40 |
<0.40 |
11.50〜13.00 |
|
|
|
|
Crl2
MoV |
1.45〜1.70 |
<0.40 |
<0.40 |
11.00〜12.50 |
|
0.40-
0.60 |
0.15〜0.30 |
|
012
MolVl |
1.40〜1.60 |
<0.60 |
<0.60 |
11.00〜13.00 |
|
0.70-
1.20 |
<1.10 |
Co<
1.00 |
基
休
钢
和
低
碳
髙
速
钢 |
6W6Mo5
Cr4V |
0.55〜0.65 |
<0.40 |
<0.60 |
3.70-
4.30 |
6.00-
7.00 |
4.50-
5.50 |
0.70〜1.10 |
|
6Cr4W3
Mo2VNb |
0.60-
0.70 |
<0.40 |
<0.40 |
3.80-
4.40 |
2.50-
3.50 |
1.80〜2.50 |
0.80〜1.20 |
Nb0.20〜0.35 |
7W7Ci4
MoV |
0.60-
0.70 |
<0.40 |
<0.40 |
4.50-
5.00 |
6.50-
7.50 |
0.20-0.50 |
0.40-
0.70 |
|
续表1-2
钢号 |
c |
Si |
Mn |
Cr |
W |
Mo |
V |
其他 |
髙性
韧冷
性作
高模
耐具
磨钢 |
7Cr7Mo2
V2Si |
0.70〜0.80 |
0.70〜1.20 |
<0.40 |
6.50—
7.50 |
|
2.00-
3.00 |
1.70〜2.20 |
|
火作
焰模
淬具
火钢
冷 |
7CrSi
MnMoV |
0.65〜0.75 |
0.85〜1.15 |
0.65〜1.05 |
0.90〜1.20 |
0.30-
0.50 |
|
0.15〜0.30 |
|
(2)热作碳板切割:主要用于制造对高温状态的金属进行热成形的模具。如热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热剪切模具等。这类钢含碳量一般为0.3%~0.5%,添加提高高温性能的钨、钼、铬、钒等合金元素,又可以分为锻造模块用钢、铬钼系热作碳板切割、铬钨系热作碳板切割、奥氏体型高温热作碳板切割等。特殊要求的热作模具有时采用髙温合金和难熔合金制造。常用热作碳板切割化学成分见表1-3。
表.1-3常用热作碳板切割化学成分w/%
钢号 |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
W |
V |
其他 |
锻
压
模
块
用
钢 |
5CrNi
Mo |
0.50〜0.60 |
<0.40 |
0.50〜0.80 |
0.50~
0.80 |
0.15-
0.30 |
|
|
Ni1.40〜1.80 |
5Cr
MnMo |
0.50〜0.60 |
0.25〜0.60 |
1.20〜1.60 |
0.60-
0.90 |
0.15〜0.30 |
|
|
|
5NiCr
MoV |
0.50〜0.60 |
0.10-
0.40 |
0.65〜0.95 |
1.00〜1.20 |
0.45•-0.55 |
|
0.07〜0.12 |
Ni
1.50-
1.80 |
5Cr2
NiMoV |
0.46〜0.53 |
0.60〜0.90 |
0.40〜0.60 |
1.50〜2.00 |
0.80〜1.20 |
|
0.30〜0.50 |
Ni
0.80-
1.20 |
续表1-3
钢号 |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
W |
V |
其他 |
铬
钼
系
热
作
模
具
钢 |
405
MoSiV |
0.33〜0.43 |
0.80〜1.20 |
0.20〜0.50 |
4.75-
5.50 |
1.10〜1.60 |
|
0.30-
0.60 |
|
4Cr5Mo
SiVl |
0.32〜0.45 |
0.80〜1.20 |
0.20-
0.50 |
4.75〜5.50 |
1.10〜1.75 |
|
0.80-
1.20 |
|
4Cr5W2
VSi |
0.32〜0.42 |
0.80〜1.20 |
<0.40 |
4.50-5.50 |
|
1.60-
2.40 |
0.60-
1.00 |
|
4Cr5Mo
WSiV |
0.30〜0.40 |
0.80〜1.20 |
0.20〜0.50 |
4.75-
5.50 |
1.25〜1.75 |
1.00〜1.70 |
<0.50 |
|
铬
钨
系
热
作
模
具
钢 |
3Cr2
W8V |
0.30〜0.40 |
<0.40 |
<0.40 |
2.20-
2.70 |
|
7.50-
9.00 |
0.20〜0.50 |
|
4Cr3Mo3
SiV |
0.35〜0.45 |
0.80-
1.20 |
0.25〜0.70 |
3.00〜3.75 |
2.00-3.00 |
|
0.25〜
0.75 |
|
5Cr4W5
Mo2V |
0.40〜0.50 |
<0.40 |
<0.40 |
3.40〜4.40 |
1.50〜2.10 |
4.50-
5.30 |
0.70〜1.10 |
|
5Cr4W2
Mo2SiV |
0.45〜0.55 |
0.80-
1.10 |
<0.50 |
3.70~
4.30 |
1.80〜2.20 |
1.80〜2.20 |
1.20-
1.30 |
|
5CrMo3
SiMnVAl |
0.47〜0.57 |
0.80-
1.10 |
0.80〜1.10 |
3.80-
4.30 |
2.80-
3.40 |
|
0-80〜1.20 |
A1
0.30-
0.70 |
3Cr3Mo3
W2V |
0.32〜0.42 |
0.60-
0.90 |
<0.65 |
2.80〜3.30 |
2.50-
3.00 |
1.20〜1.80 |
0.80〜1.20 |
|
奥热
氏作
体模
型具
髙钢
温 |
5Mnl5
Cr8Ni5
Mo3V2 |
0.45〜0.55 |
<1.00 |
14.50〜16.00 |
7.50-
8.50 |
2.50-
3.00 |
|
1.50〜2.00 |
Ni4.50〜,5.50 |
(3)塑料模具用钢:近40多年来,随着石油化工工业的迅速发展,塑料已成为重要的工业原材料;因此,塑料制品成形用的模具需要tt迅速增长,不少工业发达国家塑料模具的产值已经超过冷作模具的产值,在模具制造业中居首位。由于不同类型的塑料制品对碳板切割的性能要求有差异,因此在不少国家已经形成包括范围很广的专用塑料模具用钢系列,包括碳素结构钢,渗碳型塑料碳板切割,预硬型塑料碳板切割,时效硬化型、耐蚀型、易切削型、马氏体时效型頌料模贝.钢以及适应低表面粗糙度塑料制品模具用的镜面抛光型塑料模具用钢„常用塑料碳板切割的化学成分见表1-4。
表1-4常用塑料成型模具用钢化学成分w/%
|
钢号 |
C |
Si |
Mn |
Cr |
W |
Mo |
V |
其他 |
合
金
塑
料
成
型
模
具
钢 |
45 |
0.42〜0.50 |
0.17〜0.37 |
0.50〜0.80 |
|
|
|
|
|
50 |
0.47〜0.55 |
0.17〜0.37 |
0.50〜0.80 |
|
|
|
|
|
55 |
0.52〜0.60 |
0.17〜0.30 |
0.50〜0.80 |
|
|
|
|
|
T8 |
0.75〜0.84 |
<0.35 |
<0.40 |
|
|
|
|
|
T10 |
0.95〜1.04 |
<0.35 |
<0.40 |
|
|
|
|
|
T12 |
1.15〜1.24 |
<0.35 |
<0.40 |
|
|
|
|
|
渗
碳
型
塑
料
模
具
钢 |
20Cr |
0.17〜0.24 |
0.17〜0.37 |
0.50〜0.80 |
0.80〜1.10 |
|
|
|
|
12Cr
Ni2 |
0.1Q〜0.17 |
0.17〜0.37 |
0.30〜0.60 |
0.60〜0.90 |
|
|
|
Ni1.50〜2.00 |
12Cr
Ni3 |
0.10〜0.17 |
0.17〜0.37 |
0.30〜0.60 |
0.60〜0.90 |
|
|
|
Ni2.75〜3.25 |
20Cr2
Ni4 |
0.17〜0.23 |
0.17〜0.37 |
0.30〜0.60 |
1.20〜1.75 |
|
|
|
Ni3.25〜3.75 |
20Cr
MnTi |
0.17〜0.23 |
0.17〜0.37 |
0.80〜1.10 |
1.00〜1.30 |
|
|
|
Ti0.04〜0.10 |
预
硬
型
塑
料
模
具
钢 |
3Cr2Mo |
0.28〜0.40 |
0.20〜0.80 |
0.60〜<, /SPAN>1.00 |
1.40〜2.00 |
|
0.30〜0.55 |
|
|
3Cr2Mn
NiMo |
0.28〜0.40 |
0.20〜0.40 |
1.20〜1.50 |
1.40〜2.00 |
|
0.30〜0.55 |
|
Ni0.85〜1.15 |
5CrNi
MnMo
VSCa |
0.50〜0.60 |
0.20~
0.80 |
0.85〜1.15 |
1.00〜1.30 |
|
0.30〜0.60 |
0.10〜0.30 |
Ni0.85〜1.15
Ca、S
ra/n |