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分享一下不銹鋼材料在模具中有哪些應(yīng)用
不銹鋼在模具材料中有許多應(yīng)用，因?yàn)樗哪透g性、可加工性和強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他材料，并且隨著鍛造技術(shù)的發(fā)展，不銹鋼可以獲得各種形狀。模具的工作環(huán)境對(duì)模具材料的性能要求越來越高，這就要求模具必須具有耐腐蝕、無磁、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、高耐磨等特殊性能。接下來和大家分享一下不銹鋼材料在模具中有哪些應(yīng)用。
1.熱加工模具用不銹鋼
奧氏體不銹鋼含有錳、鎳等奧氏體形成元素，同時(shí)加入一定量的碳、鉻等元素，使奧氏體變形更加穩(wěn)定，奧氏體組織始終保持。因其耐高溫、耐腐蝕、抗氧化，可作為熱作模具材料，目前已有一定程度的應(yīng)用。典型的鋼種是0Cr14Ni25Co2V和Cr14Ni14W2Mo。
0Cr14Ni25Co2V和4Cr14Ni14W2Mo鋼屬于鉻鎳奧氏體不銹鋼，具有組織穩(wěn)定、加熱和冷卻過程中不發(fā)生相變、高溫強(qiáng)度和耐熱性高的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是線膨脹系數(shù)高，導(dǎo)熱性差，降低了鋼材的熱疲勞性能，不適合強(qiáng)水冷的模具材料。
此外，4Cr14Ni14W2Mo鋼在650℃以下具有良好的力學(xué)性能和抗氧化性能，可用作蠕變成型模具、強(qiáng)腐蝕玻璃成型模具、壓鑄型芯等熱加工模具。
2.冷加工模具用不銹鋼
不銹鋼冷加工模具主要是無磁性冷加工模具。模具在強(qiáng)磁場(chǎng)中不會(huì)被磁化，保證了磁性產(chǎn)品即使在生產(chǎn)過程中被磁化，仍然容易脫模，有效保證了正常生產(chǎn)。
非磁性模具鋼主要是奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼模具材料為Cr18Ni9Ti，具有較高的抗晶間腐蝕能力，能在各種狀態(tài)下保持穩(wěn)定的奧氏體組織，在強(qiáng)磁場(chǎng)下不產(chǎn)生磁感應(yīng)，因此用于制造非磁性冷作模具鋼。此外，由于時(shí)效處理提高了其強(qiáng)度和其他機(jī)械性能，通常需要氮化處理以確保無磁性冷加工模具的耐磨性。
3.塑料模具用不銹鋼
塑料模具的材料通常具有較高的硬度、強(qiáng)度和耐磨性，在一些特殊的工藝中，還要求有一定的耐腐蝕性。塑料模具用不銹鋼主要是馬氏體不銹鋼。
1)沉淀硬化馬氏體不銹鋼
沉淀硬化馬氏體不銹鋼常被用作要求高硬度和高加工性能(如拋光性能)的不銹鋼塑料模具鋼的模具材料。主要不銹鋼有0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17NiAl、0Cr12Ni4Mn、0Cr15Ni7Mo4Al、1Cr14Co13Mo5V、5Mo3Al等。
0Cr17Ni4Cu4Nb是典型的代表鋼之一。該鋼含碳量低，耐蝕性優(yōu)于馬氏體不銹鋼，但接近奧氏體不銹鋼。同時(shí)，0Cr17Ni4Cu4Nb模具熱處理后的硬度可達(dá)40HRC。
與其他類型的馬氏體塑料模具鋼類似，為了提高模具的表面硬度和耐磨性，這種類型的模具可以進(jìn)行離子滲氮處理，表面硬度可以達(dá)到900HV以上，可以大大延長塑料模具的使用壽命。因此，沉淀硬化馬氏體不銹鋼主要用于制造耐腐蝕、高精度的塑料模具。
2)低碳高鉻馬氏體不銹鋼
這種馬氏體塑料模具鋼的代表鋼種是1Cr17Ni2。它具有高強(qiáng)度和硬度，良好的耐磨性，良好的強(qiáng)度和韌性，高耐腐蝕性；對(duì)含氧酸(一定溫度和濃度的硝酸，大部分有機(jī)酸)和鹽的水溶液有很好的耐蝕性，耐蝕性優(yōu)于4Cr13。
此外，通過滲氮處理可以提高塑料模具的耐磨性、抗咬合性和使用壽命。因此，低碳高鉻馬氏體塑料模具鋼主要用于制造高耐蝕、高精度的塑料模具。
3)中碳高鉻馬氏體不銹鋼
這種塑料模具鋼的典型材料是4Cr13中碳馬氏體不銹鋼，硬度在50-55HRC左右，硬度高，耐磨，耐大氣和水蒸氣腐蝕。
由于4Cr13具有良好的淬透性，因此在淬火時(shí)可以對(duì)小型塑料模具進(jìn)行空冷，以減少模具的熱處理變形。對(duì)于大型塑料模具，可以采用油淬。適用于制造高耐磨性和腐蝕性介質(zhì)的塑料制品模具。
4)碳高鉻馬氏體不銹鋼
高碳高鉻不銹鋼，如9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14MoV等。，可用于要求更高硬度和更高耐磨性的耐腐蝕塑料模具。
常用的高碳高鉻馬氏體不銹鋼為Cr14MoV，含碳量為1.0-1.15%。該鋼淬透性好，熱處理后硬度可達(dá)≥60HRC。該鋼具有高硬度、高耐磨性、良好的耐腐蝕性和高溫下的高硬度，適用于制造在腐蝕介質(zhì)作用下高載荷、高耐磨性的塑料模具。
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