一、HB19模具钢的特性
英国BS标准HB19热作模具钢,是应用广的热作模具钢。劳和耐热性。
HB19在抗热疲劳开裂性方面具有相当好的效果,可保证模具的质量,提高模具使用寿命,
HB19化学成分:
C碳:0.40
Si硅:0.25
Mn锰:0.35
Cr铬:4.35
Mo钼:0.40
V钒:2.0
S硫:
Ni镍:-
W钨:4.35
Co钴:4.15
HB19应用:
a)压铸模具,如:模仁,镶块,顶针,套筒
b)挤压模具,如:模仁,模垫,衬套
c)铝铜镁的热压成型模
d)塑料模
e)冷冲,切边,热剪,紧缩环以及耐磨部件
(一)化学成分特性
主要合金元素的影响
铬(Cr)在HB19模具钢中是关键的合金元素。铬能提高钢的淬透性,使模具在热处理过程中能够均匀地获得所需的组织和性能。同时,铬有助于提高模具钢的耐腐蚀性,在一些可能接触到潮湿或轻微腐蚀性环境(如注塑某些可能含有微量腐蚀性物质的塑料时)的情况下,铬会在模具表面形成一层保护膜,防止模具生锈。
钼(Mo)元素在HB19模具钢中起着细化晶粒的作用。细化后的晶粒结构可以提高模具钢的强度和韧性。当模具在工作过程中承受复杂的应力(如压铸模具在液态金属注入和凝固时的应力变化)时,细化的晶粒能够有效抑制裂纹的产生和扩展,从而延长模具的使用寿命。
镍(Ni)元素的加入改善了HB19模具钢的韧性和可加工性。镍能使钢的晶体结构更加稳定,在模具受到冲击(如冲压模具在冲压过程中可能遇到的意外过载冲击或者注塑模具在脱模时的碰撞冲击)时,能够减少模具发生脆性断裂的可能性。同时,镍也有助于提高模具钢在切削加工时的加工性能,使加工过程更加顺畅。
(二)力学性能特性
硬度与耐磨性
HB19模具钢经过适当的热处理后可达到一定的硬度水平。这种硬度使得它在模具应用中具有较好的耐磨性。例如在冲压模具中,当冲压硬度适中的金属材料(如普通碳钢薄板)时,HB19模具钢能够保持模具刃口的形状,减少刃口的磨损。在粉末冶金模具中,也能较好地抵抗粉末颗粒对模具壁的摩擦。
韧性表现
由于镍、钼等元素的作用,HB19模具钢具有良好的韧性。在模具工作过程中,即使遇到一些不可预见的应力集中或者冲击情况,如压铸模具在开模和闭模过程中可能受到的不均匀应力,良好的韧性能够保证模具不会轻易断裂,从而确保模具的正常工作。
热稳定性
在高温环境下,HB19模具钢表现出一定的热稳定性。对于一些高温工作的模具,如压铸模具和高温注塑模具,HB19模具钢能够在一定程度上维持其力学性能。虽然其热稳定性可能不如某些专门用于高温极端环境的模具钢,但在中高温范围内(如压铸锌合金或注塑一些高温塑料时的温度范围),它能够保证模具的形状精度和工作性能不会因温度升高而急剧下降。
(三)加工性能特性
切削加工性
HB19模具钢具有较好的切削加工性。使用合适的切削刀具(如高速钢刀具或硬质合金刀具),并选择合理的切削参数(如切削速度、进给量和切削深度),可以实现高效的切削加工。在切削过程中,它能够获得相对光滑的加工表面,减少后续的精加工工序。
在电火花加工方面,HB19模具钢也表现出较好的适应性。可以通过电火花加工技术制造出复杂的模具形状和jingque的尺寸,满足不同模具设计的需求。
二、HB19模具钢的用途
(一)冲压模具
普通冲压模具
对于冲压普通金属材料(如低碳钢、铜合金等)的模具,HB19模具钢是一个不错的选择。它的硬度和韧性能够满足冲压过程中的基本要求,在冲压薄板材料时,能够保证冲压件的尺寸精度和表面质量。例如在制造一些简单的五金冲压件模具,如冲压铜制小零件的模具,HB19模具钢可以有效地完成冲压任务,并且具有一定的使用寿命。
中精度冲压模具
在一些对精度要求不是极高的冲压模具中,HB19模具钢也能发挥作用。比如冲压一些汽车内饰件的金属部件模具,这些部件对尺寸精度有一定要求,但不像电子精密部件那样严格。HB19模具钢的性能可以满足这类模具的制造和使用要求。
(二)压铸模具
小型压铸模具
在小型压铸模具领域,HB19模具钢有其应用价值。特别是压铸一些熔点相对较低、对模具性能要求不是非常苛刻的金属(如锌合金)时,HB19模具钢的硬度、韧性和热稳定性能够承受压铸过程中的压力、液态金属的冲刷以及热应力的变化。例如在制造小型锌合金工艺品压铸模具时,HB19模具钢可以保证模具的正常运行和产品的质量。
中温压铸模具
对于一些在中温范围内工作的压铸模具,HB19模具钢是适用的。例如压铸某些铝合金,其压铸温度不是特别高,HB19模具钢能够在这个温度范围内维持较好的性能,保证压铸模具的使用寿命和压铸产品的质量。
(三)注塑模具
一般性注塑模具
在注塑一些普通塑料制品的模具中,HB19模具钢可以被采用。它的硬度和耐磨性能够满足注塑过程中模具与塑料之间的摩擦要求,同时其耐腐蚀性也能应对一些普通塑料可能带来的轻微腐蚀。例如在注塑一些日用品(如塑料梳子、塑料盒子等)的模具中,HB19模具钢可以保证模具的正常使用和产品的质量。
中精度注塑模具
对于对精度有一定要求但不是超高精度的注塑模具,如注塑一些小型塑料玩具的模具,HB19模具钢的性能可以满足要求。它的良好的加工性能有助于制造出符合尺寸精度要求的模具,并且在注塑过程中能够保证产品的成型质量。
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