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　　 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們的生活對(duì)模具鋼的需求量越來越大，具使用壽命的長(zhǎng)短直接影響生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量等，通常情況下，模具材料、熱處理技術(shù)、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、成形工藝等因素都會(huì)對(duì)模具使用壽命產(chǎn)生不同程度的影響，其中模具材料、熱處理技術(shù)是影響模具使用壽命的關(guān)鍵。接下來東锜模具鋼給大家分享一下模具鋼材料以及熱處理對(duì)模具鋼的壽命的影響。

　　

　　 1、模具材料對(duì)模具壽命的影響

　　

　　 對(duì)于模具材料來說，影響模具壽命主要表現(xiàn)在3個(gè)方面。

　　

　　 （1）4Cr5SMoSiV1鋼制熱擠壓沖頭。

　　

　　 該沖頭在工作過程中，容易在模具表面發(fā)生氧化，以及熱疲勞開裂現(xiàn)象，并且容易受沖刷磨損的影響。如果采用3Cr2W10V鋼制作模具，同時(shí)利用2000 kN水壓機(jī)對(duì)D60鋼材料進(jìn)行處理，使用壽命一般為400～500次，反之如果采用H10改型鋼制造模具，其使用壽命可以大幅度延長(zhǎng)，一般可以延長(zhǎng)到2000次。

　　

　　 （2）5NiSCa鋼制精密密封橡膠模。

　　

　　 這種模具在尺寸方面要求比較高，具有良好的工藝性能、拋光性能，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為熱處理變形小、硬度高、耐磨性好等。該模具的制造原材料一般選擇45#鋼，在調(diào)質(zhì)和鍍鉻狀態(tài)下使用該模具，通常會(huì)出現(xiàn)硬度低、易磨損、凹坑、麻點(diǎn)等問題，并且橡膠制品的外觀質(zhì)量比較差。如果采用5NiSCa制造，往往可以獲得良好的加工工藝和使用壽命，例如，利用密封條壓模（材料為45#鋼），模具壽命一般為2500～3 000次，如果采用5NiSCa鋼制作，其壽命高達(dá)9000～10 000次。

　　

　　 在模具制造工藝方面，5NiSCa一般按照改鍛—退火—調(diào)質(zhì)—拋光的工藝流程制造模具。

　　

　　 （3）利用GD鋼制作中、厚板沖裁模。

　　

　　 在制作（厚度為3～6mm）厚（厚度超過6 mm）板沖裁模具的過程中，一般選擇Cr-12型鋼，由于碳化物存在嚴(yán)重的偏析現(xiàn)象，并且強(qiáng)韌性差，模具容易發(fā)生崩裂等現(xiàn)象，進(jìn)而在一定程度上影響模具的使用壽命。如果選用GD鋼制作模具，可以大幅度延長(zhǎng)模具使用壽命，并且模具制作成本低，熱處理工藝簡(jiǎn)單。通常情況下，采用Cr12MoV鋼制作墊片落料模，模具使用壽命一般在2000～3 000次，而利用GD鋼制作模具，模具使用壽命長(zhǎng)達(dá)次，并且不容易發(fā)生斷裂失效現(xiàn)象。

　　

　　 在制作模具工藝方面，利用GD鋼制作模具，一般按照改鍛—球化退火—機(jī)加工—淬火、回火—磨削加工—消除應(yīng)力低溫回火的工藝流程制作模具。

　　

　　 2、熱處理技術(shù)對(duì)模具壽命的影響

　　

　　 對(duì)于熱處理技術(shù)來說，主要從3個(gè)方面影響模具使用壽命，分別介紹如下

。

　　

　　 （1）拉深模離子滲氮。

　　

　　 選用Cr12MoV鋼制作拉深模，材料選擇厚度為1mm的1Cr18Ni9Ti不銹鋼板。在制作模具的過程中，容易損害拉深件外側(cè)壁和凹模表面，對(duì)模具表面質(zhì)量和凹模壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響。利用離子滲氮對(duì)凹模表面進(jìn)行處理，無論是模具的表面性能，還是模具的使用壽命都明顯提升。

　　

　　 在模具制作工藝方面，一般按照鍛造—球化退火—機(jī)加工—淬火、回火—精加工—離子滲氮—裝配的流程，利用Cr12MoV鋼加工凹模。

　　

　　 （2）熱擠壓凹模復(fù)合強(qiáng)化。

　　

　　 在服役條件方面，對(duì)于熱擠壓凹模來說，一般要求比較高，這是因?yàn)闊釘D壓凹模要承受高溫、高壓、交變循環(huán)負(fù)荷，以及劇烈摩擦等?；诖?，在選擇制作材料時(shí)，一般側(cè)重高溫耐磨、高溫強(qiáng)度、高溫硬度，以及抗熱蠕變等，在這種情況下，新型HMI熱作模具鋼成為***選，這種材料的特點(diǎn)是復(fù)合強(qiáng)化熱處理工藝效果好。另外，這種材料合金含量低，同時(shí)具有良好的高溫強(qiáng)度、抗冷熱疲勞性、抗回火性等性能。由于鋼中的鏈狀碳化物無法用常規(guī)的熱處理工藝消除，進(jìn)而導(dǎo)致模具在服役過程中，容易發(fā)生疲勞脆斷、型腔擦傷塌陷等現(xiàn)象。但是，采用新工藝，能夠消除HMI鋼中的鏈狀碳化物，模具使用壽命一般可以延長(zhǎng)4～5倍，使得HMI鋼的潛力被充分挖掘。

　　

　　 對(duì)于鏈狀碳化物來說，由于穩(wěn)定性比較強(qiáng)，常規(guī)的處理工藝，例如球化退火、正火、淬火等都無法破壞鏈狀碳化物的穩(wěn)定性，但是采用熱固溶淬火工藝可以有效解決這一問題。

　　

　　 對(duì)于HMI鋼擠壓凹模復(fù)合強(qiáng)化處理工藝來說，通過滲硼強(qiáng)硬化處理，在一定程度上可以有效提高熱擠壓凹模型面的硬度、耐磨性能、抗腐蝕性能等，進(jìn)一步延長(zhǎng)熱擠壓凹模的使用壽命。

　　

　　 （3）壓鑄模NQN復(fù)合強(qiáng)化。

　　

　　 在壓力鑄造中，鋁壓鑄模是主要的熱作模具，應(yīng)用范圍比較廣。在壓鑄模材料中，3Cr2W8較為常用。受各種因素的影響和制約，傳統(tǒng)的鋁壓鑄模熱處理強(qiáng)化工藝在鑄模效果方面不太理想，采用NQN復(fù)合強(qiáng)化方法改進(jìn)傳統(tǒng)的壓鑄模熱處理工藝，可以使鋁壓鑄模的使用壽命明顯延長(zhǎng)。

　　

　　 對(duì)于傳統(tǒng)的鋁壓鑄模熱處理工藝來說，普遍存在以下問題：

　　

　　 **，熱處理生產(chǎn)周期長(zhǎng)，處理工藝復(fù)雜。

　　

　　 第二，在消除應(yīng)力階段溫度比較高，在空氣中進(jìn)行加熱處理，容易發(fā)生氧化脫碳現(xiàn)象。

　　

　　 第三，淬火溫度高，淬火冷卻容易發(fā)生裂痕。

　　

　　 第四，有效硬化層比較薄。

　　

　　 第五，模具表面容易粘鋁，增加了脫模難度。

　　

　　 相對(duì)來說，NQN復(fù)合強(qiáng)化工藝的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。

　　

　　 ***先，將氮碳共滲與去應(yīng)力處理工藝進(jìn)行結(jié)合，由于加熱溫度相近，增強(qiáng)了對(duì)模具去應(yīng)力效果。并且，可以控制爐內(nèi)氣氛，模具表面氧化脫碳現(xiàn)象可以避免，同時(shí)可以在模具表面形成氮碳化合物層，以及擴(kuò)散層。

　　

　　 其次，按照傳統(tǒng)的鑄模熱處理強(qiáng)化工藝，模具經(jīng)過氮碳共滲處理后，一般不采取任何熱處理。對(duì)于鋁壓鑄模來說，經(jīng)過氮碳共滲處理后，需要進(jìn)行淬火操作，通過淬火在一定程度上可以保證模具的整體性能，并且淬火加熱可以將氮向內(nèi)部擴(kuò)散，在冷卻過程中，可以形成含氮馬氏體，進(jìn)而增加有效硬化。

　　

　　 ***后，淬火后，結(jié)束**次回火，在進(jìn)行第二次回火時(shí)，再進(jìn)行氮碳共滲處理，這種方式可以對(duì)模具進(jìn)行雙重保護(hù)，一方面強(qiáng)化模具表面，另一方面通過對(duì)模具進(jìn)行二次回火，將鋼中殘余奧氏體進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)槎务R氏體，同時(shí)對(duì)模具進(jìn)行二次硬化，在一定程度上增加了壓鑄模的強(qiáng)度，防止模具發(fā)生變形，確保模具的機(jī)械性能，同時(shí)延長(zhǎng)模具的使用壽命。從實(shí)際情況來看，采用NQN復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)對(duì)模具進(jìn)行處理，壓鑄模的使用壽命普遍提升3～4倍，并且大大提高了模具的表面質(zhì)量，使得模具更加美觀。

　　

　　 以上就是東锜模具鋼給大家分享的模具鋼材料以及熱處理對(duì)模具鋼的壽命的影響。從實(shí)際情況來看，在使用模具的過程中，影響模具使用壽命的因素比較多，而且比較復(fù)雜，為了提高模具的質(zhì)量，需要延長(zhǎng)模具的使用壽命。希望對(duì)大家有所幫助，對(duì)模具鋼感興趣的朋友可以閱讀更多關(guān)于模具鋼的資訊《東锜模具鋼淺談我國(guó)模具鋼行業(yè)未來發(fā)展的空間》。

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原文標(biāo)題：模具鋼材料以及熱處理對(duì)模具鋼的壽命有什么影響？