輕載沖載模以磨損失效為主,選材時主要依據(jù)是沖栽件的批量、硬度、精度及復(fù)雜程度等因素所要求的耐磨性和強(qiáng)韌性。如小批量生產(chǎn),可選用T8A、T10A鋼;中批量生產(chǎn),可選用CrWMn、9Mn2V和GCr15鋼;大批量生產(chǎn),可選用Cr12、Cr12MoV鋼;特大批量生產(chǎn),可選用硬質(zhì)合金Y15、Y20。
上述鋼種,尤其是CrWMn、Cr12型鋼等的耐磨性較好,但由于碳化物偏析、馬氏體脆性在等原因使其韌性差,疲勞抗力低,用做模具時,常用崩刃、脆斷失效(占45%以上),壽命不高。
防止脆斷的途徑,一是采用細(xì)化晶粒,細(xì)化碳化物,獲得較多馬氏體或下貝氏體的強(qiáng)韌性化處理工藝;二是改用下列高強(qiáng)韌性新型模具鋼。
①Cr5Mo1V(美國AISI標(biāo)準(zhǔn)A2鋼)鋼和Cr6WV鋼。這兩種鋼與Cr12MoV鋼相比降碳減鉻,碳化物均勻程度改善,其耐磨性略低而韌性較高。
它們用于制造大批生產(chǎn)用薄板、中厚板大型沖裁模,其壽命比用CrWMn、9Mn2V等鋼成倍提高。
②Cr12Mo1V1(美國AISI標(biāo)準(zhǔn)A2鋼)鋼。此鋼是將Cr12MoV鋼增加Mo、V含量至1%左右,可使萊氏體形貌改善,晶粒細(xì)化,從而使強(qiáng)韌性提高,耐磨性更好。
用它替代Cr12MoV鋼制造滾絲模、沖裁模可幾倍地提高壽命。
③6CrNiSiMnMoV(代號GD)鋼。此鋼以中高碳和多元少量合金化使碳化物細(xì)小均勻,鋼材可不鍛造。它的各種冷熱加工性能好,成本較低。
該鋼適合于小廠使用,用于制造各種易崩刃、脆斷的冷作模具,尤其適于細(xì)長凸模、大型復(fù)雜薄壁凸凹模、中厚板沖裁模及剪刀片等,其壽命比用CrWMn、GCr15和Cr12等鋼提高十倍以上。
④7CrSiMnMoV(代號CH)鋼。這是一種火焰淬火模具鋼,成分與GD鋼類似,因而也具有高強(qiáng)韌性和良好的各種工藝性能。它適宜于火焰加熱空冷淬火,只可淬硬模具刃口部分。因而簡化模具制造工藝,周期短,成本低,且模具崩刃可焊補(bǔ)。
可用于制造薄板沖裁模、整形模和切邊模等。