基本介紹
- 中文名：高耐磨高韌性冷作模具鋼
- 外文名：High wear resistance and high toughness cold working die steel
- 學科：材料工程
- 特點：耐磨性好、使用壽命長
- 代表：GM鋼和 ER5 鋼
- 有關術語：冷作模具鋼
簡介,代表類型,使用性能上主要考慮的因素,
簡介
高耐磨高韌性冷作模具鋼，具有較高的W、Mo 和 V 的含量，可以改變共晶碳化物的種類，使碳化物由連續網狀變為斷續網狀，形貌和分布得到改善。錳能抑制和降低鋼的回火脆性釩能顯著細化鋼的晶粒，提高鋼的綜合力學性，和改變初生奧氏體的析出溫度和合金凝固溫度範圍，由於錳對凝固過程的這些影響，使得含錳較高的冷作模具鋼初生奧氏體枝晶細化。高耐磨高韌性冷作模具鋼具有很好的綜合性能，用於線切割加工的精密沖裁模及各種用途衝壓模、難加工材料的塑校變形用工具冷鍛，深拉和搓絲用模以及高速沖裁沖頭等。
代表類型
GM鋼
GM鋼的C、Cr 的含量只有Cr12 鋼的一半，大大減低了共晶碳化物不均勻程度，適當增加W、Mo 和 V 的含量可提高鋼的淬透性、能細化晶粒和強化二次硬化效果，硬度值高於基體鋼及Cr12 鋼，其抗彎強度高出約 70%，GM鋼其韌性和強度均優於Cr12 鋼及高速鋼，硬度和耐粘著磨損能力大大優於基體鋼，GM鋼是一種用於製造精密、耐磨、高壽命的冷作模具的新鋼種。
ER5 鋼
ER5 鋼與 GM 鋼有類似的性能，ER5 鋼含能提高耐磨性的 C和 V 量較高，其耐磨損性比GM鋼好，比基體鋼有更高的耐磨性和強韌性，ER5 鋼常用於製作精密、重載和高速冷沖模具。
使用性能上主要考慮的因素
硬度和紅硬性熱穩定性硬度是模具鋼的重要性能指標，模具在使用過程中應能在壓應力的作用下，保持其形狀和尺寸不會迅速發生變化。因此經過熱處理後的模具應具有足夠的硬度，如冷作模具硬度一般在HRC600以上。紅硬性是指在受熱或高溫工作條件下，能夠保持組織和性能穩定，具有抗軟化能力，在500一600℃條件下，仍保持足夠高的硬度。鋼的紅硬性主要取決於鋼的化學成分和熱處理制度，是模具鋼的重要性能指標之一。
耐磨性模具在工作中承受相當大的壓應力和摩擦力，且這種摩擦主要為滑動摩擦，其摩擦情況非常複雜，要求模具在這種條件下仍能保持尺寸和形狀不變。模具的耐磨性不僅取決於鋼的成分、組織和性能，而且與工作溫度、載荷壓力狀態、潤滑介質等有較大的關係。提高鋼的硬度，有利於提高鋼的耐磨性，但到了一定硬度值之後，再提高硬度對提高耐磨性所起的意義就不顯著了。
強度和韌性模具在工作中承受較大負荷及衝擊、震動、扭轉和彎曲等複雜應力，重負荷的模具往往由於強度不夠、韌性不足，造成模具邊緣或局部斷裂而提前損壞。因此，使模具鋼保持足夠的硬度和韌性，有利於延長模具壽命。同時，鋼的晶粒度和鋼中碳化物的數量、大小及分布情況以及殘餘奧氏體量等，均對鋼的強度和韌性有很大的影響。例如，隨著鋼中晶粒的長大和碳化物分布不均勻度的增加，鋼的強度下降，而對韌性的削弱更為明顯。
