齒輪熱鍛模具鋼選材
齒輪熱鍛模具鋼的選材是一個綜合性的考量過程,需要滿足多種性能要求。以下是對齒輪熱鍛模具鋼選材的詳細分析:
一、選材要素
1)抗熱磨損性能:熱鍛模具需要承受高溫和高壓的工作環境,因此必須優先考慮其抗熱磨損性能,即抗高溫軟化性能。以防止模具很快軟化磨損。
2)高硬度:齒輪的淺坑熱鍛模具需要考慮摩擦磨損,因此必須選用高硬度模具鋼,以防止齒尖被很快磨圓角。
3)韌性:齒輪熱鍛模具還需要考慮韌性,以防止模具在受力過程中開裂。韌性好的模具能夠更好地適應急冷急熱的工作環境,延長使用壽命。
二、常用模具鋼材料
1)H13模具鋼:是熱鍛模具中常用且用量大的模具鋼,合金成分是4Cr5MoSiV1。H13模具鋼韌性好、抗高溫軟化性能佳,且價格便宜。但熱鍛模具使用壽命相對較短。
2)3Cr2W8V模具鋼:是一種耐熱型的熱鍛模具鋼,含鎢量高,紅硬性好、抗高溫軟化性能好。但模具易開裂,開裂是其主要失效形式。
3)HD和8418模具鋼:這兩款材料耐熱,合金含量在2.2%至2.3%之間,韌性好、抗沖擊。是僅次于H13較常用的模具鋼。
4)Y4模具鋼:其熱穩定性能是H13的2至3倍,高溫下工作硬度不易下降,硬度有HRC54至56,抗沖擊韌性比H13好,導熱系數比H13高。
5)LD模具鋼:韌性是DC53的8至9倍,硬度HRC54至58,抗熱疲勞性能好,耐熱合金鉬含量高,熱穩定性能好。
6)GR模具鋼:抗沖擊韌性是高速鋼SKH-51的4倍,使用硬度HRC58至60,高溫強度高,抗熱疲勞性能好,兼備高導熱系數、可水冷等特性。
7)LG模具鋼:硬度范圍為HRC54至58,韌性遠超DC53。其高韌性和高硬度特性使其成為齒輪熱鍛模具的理想選擇,能夠有效防止崩齒和塌模,延長模具壽命。
8)1.8433模具鋼:其抗退火能力為H13的2至3倍,模具不易退火軟化和磨損,硬度達到HRC50至54。此外,1.1.8433模具鋼的抗沖擊韌性優于H13,模具不易開裂;其導熱系數高,散熱快;同時兼具高耐熱性和高韌性。
9)1.8566或W360模具鋼:兩者硬度均達到HRC55至60,表現出優異的高硬度特性,確保良好的熱磨損性能。其中,1.8566的抗熱磨損性能略高于W360。
三、其他推薦模具鋼
1)HQ-33模具鋼:用于深坑非對稱零件,解決3Cr2W8V易開裂、H13易塌模軟化磨損的問題,韌性好,適用范圍廣。
2)8566模具鋼:硬度可達HRC58至60,耐熱性能是高速鋼SKH的4倍,適用于有外套、用螺絲的熱鍛模具和不銹鋼熱鍛模具,但價格較貴,性價比不高。
齒輪熱鍛模具鋼的選材應根據具體的工作環境和性能要求來選擇。在選材時,應綜合考慮材料的抗熱磨損性能、高硬度、韌性以及熱穩定性和抗熱疲勞性能等因素。同時,還需考慮材料的成本、加工性能和供貨情況等因素,以確保所選材料能夠滿足實際生產需求。