严峻的工作环境对使用的工模具钢性能要求极高。一般情况下,热成形模具钢应具备良好的高温强度以及良好的延展性和韧性。
热作模具的其它重要特性包括高抗热疲劳强度和良好的抗热磨损性。为获得最佳的模具寿命,这些特性在模具材料的各个方向上都应保持均匀一致。
良好的回火抗力
良好的热屈服强度
高延展性和韧性
良好的导热性
对于热挤压模具而言,尤其重要的是应具备良好的耐热磨损性能和抗回火性能,同时钢材要易加工、热处理和氮化。
热挤压模具材料:
(1)正挤压用凸模的结构设计
正挤压用凸模的机构形式与冷、温挤压基本相同。有时在毛坯和挤压杆之间插入挤压顶头。挤压顶头可以使挤压干不与高温毛坯直接接触,以防止挤压杆前端温度上升和损伤,利于延长挤压杆的寿命。如果挤压顶头外径和挤压筒内径的间隙留得很小,则挤压杆和挤压筒的间隙可取较大值,以降低对压力机的精度要求。
(2)反挤压用凹模
毛坯放入凹模后顶端面与凹模上平面之间的距离取4到5毫米。凹模比较小的时候采用整体;但若需冷却模具时,则可用热压配合形式,在凹模外加上预应力圈,预应力圈内有螺旋谁冷槽。为了避免整体凹模在高的内压力和温度下产生开裂,往往把它合理地分成两个部分,即挤压筒和凹模。
(3)挤压筒
热挤压钢以及难熔合金,当金属变形抗力达到1300MPa时,挤压筒直径小于100毫米,则用四层。每层预应力圈均以过盈配合,轴向的压合量和径向的过盈量可取冷挤压模的25%到40%。
热挤压是几种挤压工艺中最早采用的挤压成形技术,它是在热锻温度下借助于材料塑性好的特点,对金属进行各种挤压成形。目前,热挤压主要用于制造普通等截面的长形件、型材、管材、棒材及各种机器零件等。热挤压不仅可以成形塑性好,强度相对较低的有色金属及其合金,低、中碳钢等,而且还可以成形强度较高的高碳、高合金钢,如结构用特殊、不锈钢、高速工具钢和耐热钢等。