塑胶模具钢和冷作模具钢的寿命比较 (塑胶模具钢和冷作模具钢的性能区别)

模具钢的寿命受多种因素影响，其中夹杂物的含量和分布尤为重要。钢中的夹杂物，如脆性氧化物和硅酸盐，若未经妥善处理，会在热加工过程中形成微裂纹，进一步导致模具在使用中开裂。例如，Cr4W2MoV钢的冲压手表零件模具，由于含有大量的硅酸盐夹杂物，最终导致冲头报废。

夹杂物的影响

夹杂物是钢中非金属杂质的集合体，主要包括氧化物、硅酸盐和硫化物。夹杂物的含量和分布对模具钢的寿命有重大影响。

• 脆性夹杂物：脆性夹杂物，如氧化物和硅酸盐，在热加工过程中容易形成微裂纹。这些微裂纹会扩展并导致模具开裂。
• 非脆性夹杂物：非脆性夹杂物，如硫化物，对模具钢的寿命影响较小。
• 夹杂物分布：夹杂物的分布也很重要。均匀分布的夹杂物比集中分布的夹杂物对模具钢的寿命影响更小。

碳化物的分布

碳化物是钢中碳和合金元素形成的化合物。碳化物的含量和分布对模具钢的性能也有影响。

• 过量碳化物：过量的碳化物会导致模具钢的硬度和脆性增加，从而降低寿命。
• 碳化物偏析：碳化物的偏析，即碳化物不均匀分布，会导致淬火时出现裂纹或使用过程中内部裂纹扩展。
• 均匀分布：均匀分布的碳化物可以提高模具钢的韧性和耐磨性，从而延长寿命。

锻造质量

锻造工艺会影响模具钢的组织结构和力学性能，从而影响其寿命。

• 过烧：过烧是指锻造温度过高或保温时间过长，导致晶粒长大，强度和韧性下降。
• 变形不均匀：变形不均匀会产生内部应力，导致模具开裂。
• 表面裂纹：锻造过程中产生的表面裂纹会导致模具在使用中早期失效。

• 组织缺陷：不适当的锻造工艺会产生组织缺陷，如白点和带状组织，这些缺陷会降低模具钢的寿命。

表面处理

模具钢的表面处理对寿命也有影响。

• 脱碳：脱碳是指表面碳含量低于正常水平。脱碳会降低模具的表面硬度和耐磨性，缩短寿命。
• 热处理：适当的热处理可以改善模具钢的组织结构和力学性能，从而提高寿命。
• 表面涂层：表面涂层，如氮化和渗碳，可以提高模具的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性，从而延长寿命。

结论

确保模具钢的夹杂物控制、碳化物分布、锻造质量和表面处理的高质量，是提高模具使用寿命的关键步骤。通过优化这些因素，可以生产出具有更长使用寿命、更高性能的模具。