潍坊SKD11模具钢
淬透性和淬硬性:
淬透性主要取决于钢的化学成分和淬火前的原始组织状态;淬硬性则主要取决于钢中的含碳量。对于大部分的冷作模具钢,淬硬性往往是主要的考虑因素之一。对于热作模具钢和塑料模具钢,一般模具尺寸较大,尤其是制造大型模具,其淬透性更为重要。另外,对于形状复杂容易产生热处理变形的各种模具,为了减少淬火变形,往往尽可能采用冷却能力较弱的淬火介质,如空冷、油冷或盐浴冷却,为了得到要求的硬度和淬硬层深度,就需要采用淬透性较好的模具钢。 [2]
淬火温度和热处理变形
为了便于生产,要求模具钢淬火温度范围尽可能放宽一些,特别是当模具采用火焰加热局部淬火时,由于难于准确地测量和控制温度,就要求模具钢有更宽的淬火温度范围。
模具在热处理时,尤其是在淬火过程中,要产生体积变化、形状翘曲、畸变等,为保证模具质量,要求模具钢的热处理变形小,特别是对于形状复杂的精密模具,淬火后难以修整,对于热处理变形程度的要求更为苛刻,应该选用微变形模具钢制造
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模具钢发展前景预测:
2016年以来中国家电业产品销售量增速放缓。随着国家产业升级调整政策的推行,2017年中国家电业有望平稳度过市场平淡期,站上历史的新高点。预计至2023年,我国主要家电对模具的需求将超过千亿副。
由上所述,现阶段我国模具钢供需缺口庞大,需要从日本、德国、瑞典等国家进口大量的模具钢,主要是因为国外模具钢能够很大延长模具的使用寿命。尽管如此,国产的模具钢有着国外钢厂不可比拟的优势:一是交货时间优势;二是成本优势,对于同样规格的产品,国产模具钢价格只有国外的1/5到1/3。近年来,我国的模具钢生产工艺和技术已经取得了长足的进步,随着技术的进一步成熟,国内的模具钢产品将逐渐替代进口产品。到2023年,我国模具钢行业市场规模将超过500亿美元。
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当今高强钢、超高强钢很好的实现了车辆的轻量化,提高了车辆的碰撞强度和安全性能,因此成为车用钢材的重要发展方向。但随着板料强度的提高,传统的冷冲压工艺在成型过程中容易产生破裂现象,无法满足高强度钢板的加工工艺要求。在无法满足成型条件的情况下,国际上逐渐研究超高强度钢板的热冲压成形技术。该技术是综合了成形、传热以及组织相变的一种新工艺,主要是利用高温奥氏体状态下,板料的塑性增加,屈服强度降低的特点,通过模具进行成形的工艺。但是热成型需要对工艺条件、金属相变、CAE分析技术进行深入研究,该技术被国外厂商垄断,国内发展缓慢。
中国模具钢市场现状分析:
(1)模具钢行业发展规模
我国模具工业的快速发展,极大地促进了模具钢产业、应用技术的进步。我国多年成为全球模具钢消耗较大的国家,约占全球总量的25%-30%。2016年我国模具钢行业的销售额约为302亿美元,据测算2017年,国内模具钢行业销售额约347.3亿美元,年均复合增长率达15%。
(2)模具钢行业技术产品革新情况
从我国模具钢**技术总体申请量变化趋势来看,2008年以来,模具钢技术步入成长期,每年新申请的**技术迅速提高,2014年,我国模具钢专利申请数量达到近年来的444个;2015年的申请数量为407个,较2014年有所减少;截至2017年10月中旬,中国模具钢行业相关专利申请的数量为84个。
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在高温下高强度钢的成型,EP油基润滑油失去了它的性能,无法在极温应用中提供物理的模具保护隔膜。而极温型的IRMCO高固体聚合物润滑剂则可以提供必要的保护。随着金属在冲压模具中变形,温度不断升高,EP油基润滑油都会变薄,有些情况下会达到闪点或者烧着(冒烟)。IRMCO高分子聚合物润滑剂一般开始喷上去时稠度低得多。随着成形过程中温度的上升,会变得更稠更坚韧。实际上高分子聚合物极温润滑剂都有“热寻性”而且会粘到金属上,形成一个可以降低摩擦的隔膜。这个保护屏障可以允许工件延展,在工件成型时没有破裂和粘接,以此来控制摩擦和金属流动。有效的保护了模具,延长了模具使用寿命,提高了冲压的强度。
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热作模具钢在服役条件下除了承受载荷的周期性变化之外,还受到高温及周期性的急冷急热的作用,因此,评价热作模具钢的断裂抗力应重视材料的热机械疲劳断裂性能。热机械疲劳是一种综合性能的指标,它包括热疲劳性能、机械疲劳裂纹扩展速率和断裂韧性三个方面。
热疲劳性能反映材料在热疲劳裂纹萌生之前的工作寿命,抗热疲劳性能高的材料,萌生热疲劳裂纹的热循环次数较多;机械疲劳裂纹扩展速率反映材料在热疲劳裂纹萌生之后,在锻压力的作用下裂纹向内部扩展时,每一应力循环的扩展量;断裂韧性反映材料对已存在的裂纹发生失稳扩展的抗力。断裂韧性高的材料,其中的裂纹如要发生失稳扩展,必须在裂纹前端具有足够高的应力强度因子,也就是必须有较大的裂纹长度。在应力恒定的前提下,在一种模具中已经存在一条疲劳裂纹,如果模具材料的断裂韧性值较高,则裂纹必须扩展得更深,才能发生失稳扩展。
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