模具材料的一些特殊力学性能要求

模具材料的特殊力学性能要求
    由于模具种类繁多，工作条件差别很大，因此模具的常规性能及相万配合要求也各不相同，而且某种模具实际件能与试样在特定条件下测得的数据也不一致。所以，除测定材料的常规性能外．还必须根据所
模拟的实际工况条件，对模且使用特性进行测定，并对模且的特殊性能提出要求．建立起正确评价模具性能的体系c
    对热作模具必须测试在高温条件下的硬度、强度和冲击韧性。因为热作模具是在某一特定温度下服役，在室温下测定的性能数据，当温度升高时要发生变化。性能变化趋势和速率相差也很大，如A种材料在室温下硬度虽比材料H高，但随温度上升，硬度下降显著，到达一定温度后，硬度值反而会低于材料B。那么，肖在较高温度工作条件下要求耐磨件高时，就不能选用A种材料，而带选用室温下硬度位员较低但随温度上升，硬度下降缓慢的材料B。    对热作模具除要求室温及高温条件下的硬度、强度、韧性外，还要求具有某些特殊性能：
    (1)热稳定性。热稳定性表征钢在受热过程中保持金相组织和性能的稳定能力。通常．模具钢的热稳定件用回火保温4h，硬度降到45HRc时的最高加热温度表示。这种方法与材料的原始硬度有关，据有关资料介绍，将达到预定强度级别的钢加热，保温2h，使硬度降到—般热缎模失效硬度35HBc的最尚加热温度定为该钢热稳定性指标。对于因耐热性不足而堆积塌陷失效的热作模具，可以根据热稳定性预测模具的寿命水平o
    (2)回火稳定性。回火稳定性指随回火温度升高，材料的强度和硬度下降快慢的程度。也称回火抗力或抗间火软化能力。通常以钢的回火温度—硬度曲线来表示．硬度下降慢则表示回火稳定性高或回火抗力大。回火稳定性也是与回火时组织变化相联系的，它与钢的热稳定性共向表征钢在高温下的组织稳定性积度，表征模具在高温下的变形抗力。
    (3)热疲劳抗力及断裂切度。热疲劳抗力表征了材料热疲分裂纹萌生前的工作寿命和曲生后的扩展速率。热疲分通常以20度到750度条件下反复加热冷却时所发生裂纹的循环次数或当循环一定次数后测
定裂纹长度来确定j热疲劳抗力高的材料不易发生热疲劳裂纹，或当裂纹的生厢，扩展量小、扩展缓慢。断裂韧度则表征了裂纹失稳扩展抗力，断裂创度高，则裂纹不易发生失稳扩展。
    (4)高温磨损与抗氧化性能。高温磨损是热作模具主要失效形式之一，正常情况下，绝大多数锤锻模及斥力机模具都因磨损而失效。抗热脚损是对热作模具的使用性能的要求，是多种高温力学性能的综合体现c
    实际使用表明，模具材料抗氧化性能的优劣，对模且使用寿命影响很大。因氧化会加剧模具[作过程中的磨损、导致模具型脾尺寸超差而报废。氧化还会使模具表面产生腐蚀沟，成为热疲劳裂纹起源，加剧模具热疲劳裂纹的萌卞与扩展。因此．要求模具具备一定的抗氧化性能。
    对冷作模具钢除常规力学性能外，还常要求具省下列性能：
    (1)耐磨性能。冷作模具服役时，被成形的坯料会沿着模具表由既滑动又流动，在模具与坯料间产生根大摩擦力。这种摩擦力使模具受到切府力作用，在其表面划到出凹凸痕迹，这些痕迹与外料不可整表面相咬合，逐渐在模具表面造成机械破损即磨损。冷作模具，特别是正常失效的冷作模具，多数因磨损而报废。因此，对冷作模具最基本的要求之—就是耐磨性.一般条件下．材料硬度越高，耐磨性越好。但耐磨性与在软基体上存征的硬质点的形状、分布也打很大关系（如用SKD11模具钢）。
    冷作模具钢的磨损包括磨粒磨损、熟着磨损、腐蚀磨损与疲劳磨损。
    (2)断裂抗力。除常规力学性能如冲击韧性、抗压强度、抗弯强度等一次性断裂抗力指标外，小能量多次冲击断裂抗力更切合冷作模具实际使用状态性能。作为模具材料性能指标还包括抗压疲劳强度、接触疲劳强度等。这种疲劳断裂抗力指标是内在一定循环应力下洲得的断裂循环次数，或在一定循环次数下导致断裂的载荷来表征的。
    (3)抗咬合能力及抗软化能力。抗咬合及抗软化能力分别表征丁模具对发生“冷焊”及承载时因温度升高对硬度、耐磨的抵抗能力。    对塑料模具钢除常规力学性能外，还常要求具有下列性能：    (1)耐腐蚀性。当塑料成形过程中有腐蚀性物质析出时，要求具有较好的耐腐蚀性。加热固性塑料中一般台有固体填料，并且在交联反府小，时常会有路蚀件化学气体等物质释放，因此要求模具材料应同时具有较高的耐磨性习闷腐蚀件。
    (2)尺寸稳定性。为保证塑料制仍的成形精度，塑料模具在江湖服役过程个的尺寸稳定件至关重要，因此，塑料模具除应具有足够的刚度外，还要求具省较低的线膨胀系数和稳定的组织。
    (3)热导性。内于尚速注射成形塑料制品的需要，模具材料W具有良好的热导性．以使塑料制品尽快在模具中冷却成形。材料的热导件主要与材料的种类有关。
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