熱擠壓模具鋼
熱擠壓模具鋼
很多有色金屬和鋼的型材、管材和異型材是採用熱擠壓工藝成形的。熱擠壓模具是在高溫、高壓、磨損和熱疲勞等惡劣條件下服役的。
熱擠壓是塑性的金屬坯料在壓力的作用下通過擠壓模具型腔形成所要求形狀的型材或管材的過程。常用金屬熱擠壓坯料的溫度見下表:
常用金屬的熱擠壓坯料加熱溫度範圍:
熱擠壓鋼的模具材料,凹模選用4Cr5MoSiV1加3Cr2W8V鑲塊,墊塊則選用4Cr5MoSiV和4Cr5MoSiV1和3Cr2W8V或鎳基高溫合金。心棒仍用4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1等鋼種,擠壓筒和內襯材料則選用4Cr5MoSiV和4Cr5MoSiV1鋼種。
熱擠壓模具主要由擠壓筒、壓頭、擠壓頂頭、墊塊、凹磨和心棒(用於擠壓管材)等主要部件組成。熱擠壓模具的失效,主要是破裂、磨損、沖刷腐蝕、過熱和熱疲勞裂紋等原因造成的。
當進行輕合金擠壓時,凹模墊塊和心軸材料主要採用鉻鉬系中合金熱作模具鋼4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1鋼等,熱處理硬度為HRC45~50。心棒頭及鑲塊則採用通用高速鋼W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等,熱處理為HRC55~60。壓力筒一般採用中碳合金結構鋼,硬度為HRC35~40;壓力筒內襯材料則採用4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1等,熱處理硬度為HRC42~47。
銅和銅合金熱擠壓模具,凹模和墊塊材料則採用4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1,3Cr2W8V等鋼種,心棒材料仍採用4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1鋼種。當擠壓含鎳量較高的銅鎳合金時,心棒頭及鑲塊有時採用鎳基高溫合金製造,擠壓筒襯有時採用鐵基高溫合金製造。
熱擠壓模具用鋼的選擇見表下表:
熱擠壓模具用鋼選擇:
被熱擠壓 工件的材料 | 鋁、鎂合金 | 銅和銅合金 | 鋼 | |||
模具名稱 | 模具材料 | 硬度 (HRC) | 模具材料 | 硬度 (HRC) | 模具材料 | 硬度 (HRC) |
凹模 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 47~51 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV, 5Cr4Mo2W2SiV, 3Cr2W8V | 42~44 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV, 5Cr4Mo2W2SiV, 3Cr2W8V | 44~48 |
凹模墊塊 及凹模環 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 46~50 | 4Cr5MoSiV1, | 40~44 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 40~44 |
心棒 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 46~50 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 46~50 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 46~50 |
心棒頭及 鑲塊 | W6MoCr4V2, 6W6Mo5Cr4V | 55~60 | 6W6Mo5Cr4V, | 4Cr5MoSiV1, 3Cr2W8V | 44~50 | |
擠壓缸內套 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 42~47 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 42~47 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 42~47 |
墊塊 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 40~44 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 40~44 | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV | 40~44 |