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鍛造模具材料的物理性能（néng）知識

鍛造模具材料（liào）的物理性能知識
在模具使用溫度(室溫至最高工（gōng）作溫度)範（fàn）圍內具有良好（hǎo）的抗拉強度、屈服強度、斷麵收縮（suō）率、延伸率、沖擊韌性和硬度等力學性能的匹配。
1)抗拉強度和屈服強度
不同類型的（de）模具對（duì）鍛（duàn）造模具材料所要求的力學性能具體指標有（yǒu）所側重（chóng），同時不應僅考慮室溫力學性能而忽視更重要的實際工作溫度的性能指標;切忌追求盲目脫離實際的全麵高指（zhǐ）標（biāo）。例如：在冷鍛變形（xíng）抗力極高的難變形合金鍛件時，當模具承受（shòu）的應力超過鍛造模具材料在使用溫度下的抗拉強度時，會（huì）導致模具開裂（liè）報廢;如果模具承受的應力超過鍛造（zào）模具材（cái）料在使用溫度下（xià）的屈服（fú）強度時，則會引起模具塌陷等永久變形，導致鍛（duàn）件超差（chà）。在這種條件下，就要選（xuǎn）擇抗拉強度和屈服強度高的鍛造模具材料，一般，鍛造（zào）模具材料的抗拉強度應大於應（yīng）承受應力（lì）的30%以上。
2)沖擊韌性、斷麵收縮率和延伸率
由於鍛造模具（jù）材料的沖擊韌性指標的選擇與鍛造載荷性質密切相關，因此，對於鍛錘和螺旋壓力機等沖擊載荷設備（bèi）使用（yòng）的模具，如果鍛造模（mó）具材（cái）料的沖擊韌性低，模具有（yǒu）可能發生（shēng）開裂而報廢;在這種條件下，就要選擇沖擊（jī）韌性高的鍛造模具材料。
對於斷麵（miàn）收縮率和延伸率高的鍛造模具材料，可以在出現（xiàn）微小裂紋的情況下（xià）繼續使用，而不致於很快就破裂，因（yīn）此，在抗（kàng）拉強度、屈服強度和硬度指（zhǐ）標許可條件下，盡可能地提高其斷麵收縮率和延伸率。
3)硬度（dù）
鑒於硬度除了與強度指標有對應關係外（wài），還與模具的耐（nài）磨性密切相關，在沖擊韌性、斷麵收縮率和延伸率等指（zhǐ）標許可條件下，盡可能地提高其硬度(或耐磨性)。鍛模硬度（dù）和紅（hóng）硬性是鍛模材料的重要性能，模（mó）具（jù）在高溫下工作應能保（bǎo）持其形狀和尺（chǐ）寸不發生變化。
眾所周知，同一個鍛造模具材料的抗拉強度、屈服強度、硬度和斷麵收縮率、延伸率（lǜ）、沖（chòng）擊（jī）韌性之間存在著相互矛（máo）盾的關係，如果提高前者，必須（xū）要犧牲後者，這就需要根據具體模具的實際工作環境來選擇相應的性能匹配。
必須指出，材料（liào）的硬度在一定程度不但可以反映強度水平，而且硬度和耐（nài）磨性有著甘種對應（yīng）關係，一般硬度高的材料，其耐（nài）磨性也好，因此，許多（duō）鍛造模具材料通常隻簡單地規定對硬度的要求。
2.疲勞性（xìng）能
鍛造模具材料的疲勞性能包括機（jī）械疲勞和冷熱疲勞兩種。熱作（zuò）模具長期在高機械載荷至（zhì）零機械（xiè）載荷及200℃～600℃溫度（dù）區（qū）間交替循環，這兩種脈沖的加載和卸載（zǎi）所造成應力的疊加，久而（ér）久（jiǔ）之，模膛表麵會萌生出微裂（liè）紋;微裂紋進一步發展就會加速模具磨損、產生碎塊，從而導致模具失效，所以要求鍛造模具材（cái）料應（yīng）該具有良好的抗機械疲勞和抗冷熱疲勞（láo）性能。
3.組織穩定（dìng）性
通常，熱作模具的工作溫度在200℃～600℃甚至更（gèng）高，在這樣寬的溫度區（qū）間以及脈沖式的熱負荷和機械負荷長期作用下，會引起鍛造模（mó）具材料組織的變（biàn）化和性能(如硬度)的不穩定性，導致加速磨損、塑性變（biàn）形和龜裂，從而使模具提前（qián）失效。因此，鍛（duàn）模材料的穩（wěn）定性（xìng）對鍛模的使用壽命具有（yǒu）重要的意義。鍛模材料良好的（de）導熱性和耐回火性，可使鍛模在複雜的工作條件下保持模具表麵的硬度和組織穩定性。
檢查鍛造模具材料組織穩定性（xìng）常用的簡單方（fāng）法：在模具的工作溫度長時間保溫(通常（cháng）選擇預定的壽命期)，然後測（cè）量不同溫（wēn）度和不同時間的對應的硬度，硬（yìng）度值可以定性地反映材料的抗（kàng）拉強度和抗磨（mó）損的水平。
4.冷熱加工工藝性能（néng）
鍛模材料是在高硬度、高強度、高耐磨性及足夠韌性的狀態下使用，其冷熱加工都十分困難，因此，要求鍛造模具材料應具有對模具的綜合技（jì）術經濟指標有（yǒu）重要影響的良好冶煉、鑄（zhù）造（zào）、鍛造、切削加工、熱處理和表麵處理和冷熱加工工藝性能。
5.冶金（jīn）質量
鍛造模具（jù）材料的冶金質量對模具的可靠（kào）性、壽命和經濟性有十分重要的影響。模具任何部位的低倍和（hé）高倍組織及力學性能都必須符合技（jì）術條件的要求，不允許有（yǒu）目視可見（jiàn）的非金屬和金屬夾雜物（wù）、縮（suō）孔、晶粒不均勻、嚴重偏析和疏鬆（sōng）、白點（diǎn）、裂紋、萘（nài）狀斷口等低倍組織缺陷，以及過燒、過熱、嚴重脫碳、滲碳等高倍組織缺陷。
模具鋼成分確定後(按國家或企業標準)，決定模具鋼模塊質量的主要因素是冶（yě）金工藝和後續加工工藝。生產實（shí）踐證明，采用電渣爐冶煉的鋼（gāng）比較好，純度高、致密、均勻（yún）、各向異性小，電渣鋼錠再經鍛造熱變形、反複鐓拔和相應熱處理等（děng）工序製作（zuò）的模塊比較（jiào）適於製造鍛模。
6.淬（cuì）透性
模（mó）具鋼的淬透性越高（gāo），其淬（cuì）硬層(表（biǎo）麵的馬氏體組織至半馬氏體組織的深（shēn）度)越深，則模具耐磨性好。淬透性是衡量模具鋼接受淬火能力的（de）重（chóng）要標誌，是選擇（zé）模具鋼及其熱處（chù）理工藝的重要依據。
7.物理性能
鍛模材料要（yào）求導熱（rè）性能（néng）好，以保證模具（jù）模膛表（biǎo）麵的熱量盡快傳導散失，避免模具因工作部分表麵溫度過高而降低其力（lì）學性能。保持模具應有的硬度，有（yǒu）利於減少熱磨損及（jí）熱疲勞損傷。
Toolox具備高硬度，高強度，高韌性（xìng），尺寸穩定性好,無需（xū）熱處理,減少熱處理以及再次精加工的時間,耐磨（mó）性和加工性能好，抗疲勞性能優異等優勢，應用於熱鍛模具領域，如汽車曲軸、連杆、燃氣灶爐頭（tóu）、斧頭、等熱加工、鍛造等，具（jù）有較高的（de）韌性和穩定性，通過氮（dàn）化更是可以提升使用壽命，是模具鋼材領域上值得信賴的最佳選擇（zé）。