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我國(guó)模具材料與模具熱處理的研究進(jìn)展

五十年代，我國(guó)模具用鋼全部因襲國(guó)外鋼號(hào)。進(jìn)入六十年代，為了節(jié)約原材料和提高毛坯精度，少無(wú)切削工藝和精密成形技術(shù)有了迅速的發(fā)展，為了提高生產(chǎn)效率，采用了許多高效壓力加工設(shè)備，鍛錘逐漸被壓力機(jī)替代。原用模具鋼的性能常不能滿足服役條件對(duì)性能的高要求，影響了模具的使用壽命和壓力加工新工藝新設(shè)備的推廣應(yīng)用。七十年代末，精密及大型工程塑料制品的使用日益廣泛，對(duì)塑料模具用鋼的需求量急劇增加，對(duì)塑料模具鋼的性能也提出了新的要求，而我國(guó)當(dāng)時(shí)尚無(wú)塑料模具專用鋼。 六十年代以來(lái)，在國(guó)家有關(guān)部委的支持下，中國(guó)科技工作者結(jié)合國(guó)情，開(kāi)發(fā)出不少新模具鋼，其中一些使用性能優(yōu)異、工藝性能也比較好的新鋼種受到模具制造和使用單位的歡迎。在此期間也引進(jìn)了一些國(guó)外通用的鋼號(hào)，其中有些鋼號(hào)通過(guò)生產(chǎn)試用，取得良好的效果。對(duì)一些使用效果較好的冷作模具鋼和熱作模具鋼，有關(guān)部門還分別組織了性能對(duì)比試驗(yàn)研究，提出了選擇和應(yīng)用的建議。為滿足高耐磨、長(zhǎng)壽命模具的需要，五十年代末，我國(guó)硬質(zhì)合金有了迅速的發(fā)展，同時(shí)也開(kāi)發(fā)了多種鋼結(jié)硬質(zhì)合金，用做模具取得良好的效果。 本文分為冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼、硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金、模具熱處理、展望和建議六部份論述。 冷作模具鋼 目前我國(guó)常用的冷作模具鋼仍是低合金工具鋼CrWMn和高碳高鉻工具鋼Cr12MoV及Cr12這些老的鋼號(hào)。CrWMn鋼有適當(dāng)?shù)拇阃感院湍湍バ裕瑹崽幚碜冃涡�，但CrWMn鋼鍛后需較嚴(yán)格地控制冷速，并采用適當(dāng)?shù)臒崽幚�，使碳化物呈均勻�?xì)小的粒狀，分布于基體上，否則易形成網(wǎng)狀碳化物，導(dǎo)致模具在使用中的崩刃和開(kāi)裂。高碳高鉻工具鋼有高的耐磨性，但其碳化物偏析較嚴(yán)重，導(dǎo)致變形的方向性和強(qiáng)韌性的降低。通過(guò)反復(fù)鐓撥可在一定程度上改善其偏析程度。 1981年，我國(guó)引入國(guó)際通用的高碳高鉻工具鋼D2(Cr12Mo1V1)。和Cr12MoV鋼相比，D2鋼的碳化物偏析較之Cr12MoV略有改善，強(qiáng)度與韌性稍有提高，D2鋼制作的模具，其使用壽命亦有不同程度的提高。高速鋼（主要是W6Mo5Cr4V2和W18Cr4V）有更高的耐磨性和強(qiáng)度，常用于制作模具，但其韌性不能滿足復(fù)雜大型和受沖擊負(fù)荷大的模具的需要。 為了改善這類鋼的強(qiáng)韌性，我國(guó)開(kāi)發(fā)了一些新的冷作模具鋼，如： 1低合金冷作模具鋼 這類鋼的主要特點(diǎn)是工藝性好，淬火溫度低，熱處理變形小，強(qiáng)韌性好，并具有適當(dāng)?shù)哪湍バ�。如GD(6CrMnNiMoVSi)、7CrSiMnMoV（簡(jiǎn)稱CH）、DS鋼等。GD鋼用于制作易崩刃、斷裂的冷沖模具有高的使用壽命。CH鋼的成分與日本的SX105V鋼相同，是一種火焰淬火鋼，常用于制做汽車等生產(chǎn)線上用的模具零件，火焰淬火時(shí)加熱模具刃口切料面，硬化層下又有一個(gè)高韌性的基體做襯墊，從而使模具獲得較高的使用壽命。DS鋼是一種沖擊冷作模具鋼，其沖擊韌性顯著優(yōu)于常用的高韌性刀片用工具鋼6CrW2Si