模具材料性能知多少

　　模具材料的选择要综合考虑模具生产加工的条件和工作状况以及具体的使用要求，其中了解模具材料的自身性能尤其重要，它关乎到能否选到性价比最佳的模具材料。一般来说，模具材料的韧性、耐磨性、加工性、硬度、红硬性等是必须要考虑的指标。

　　模具材料要具有一定的韧性。对于冷作模具钢，防治早期开裂形成断裂损坏，韧性是一个很重要的性能指标，在保持模具材料高强度的同时，应尽可能提高材料的韧性，达到高强韧性。

　　模具材料要有足够的耐磨性，这是模具使用最基本的要求，在长期的工作条件下，保持模具尺寸的精度和表面粗糙度是保证优质产品的前提条件。模具的耐磨性取决于钢材的化学成分和热处理硬度，因此提高模具的硬度也有利于提高其耐磨性。

　　模具材料应具有良好的切削加工性能。的机加工性能，如车、铣、刨、磨等，一般来说，由于模具材料高碳高合金成分，易形成碳化物，对加工性能带来一定的困难，因此需要通过改善钢的组织、通过热处理等手段，来改善模具材料的加工性能。

　　模具材料的硬度和红硬性。模具的工作状况，必须保持很高的硬度和强度，保持模具的尺寸和形状，这也是模具材料的主要技术指标。对冷作模具钢而言，其使用硬度应控制在HRC60左右。对热作模具钢而言，由于其要在高温下工作，且要求在工作温度时保持其硬度和抗软化能力，即红硬性。

　　以上几点是衡量所有模具材料的重要性能指标，由于模具材料又可以细分为很多种类，例如模具钢、石墨、铜材、铝材等，模具钢又可以分为冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢等，因此针对不同的模具材料，又有不同的性能要求。

　　例一，塑料模具材料的选择还需要考虑良好的抛光性能和热稳定性等。高品质的塑料制品要求型腔表面的粗糙度值小，例如注塑模型腔表面粗糙度值要求小于01～0.25um，光学面则要求小于0.01um，型腔须进行抛光，减小表面粗糙度值。为此选用的钢材应杂质少、组织微细均一、无纤维方向性、抛光时不应出现麻点或橘皮状缺陷等。塑料注射模的零件形状往往比较复杂，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性。当模具成型加工经热处理后因线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起得尺寸变化率小，金相组织和模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模具尺寸精度和表面粗糙度要求。

　　例二，模具标准件、紧固件模具行业生产的射梢、冲针、冲头、冲模、切边模等产品对所用高速钢的性能要求也非常高，不仅有一般模具材料的性能指标，更有自己独特的要求，如耐疲劳性能、淬透性和淬硬性等。金属的迅速变形和内摩擦有可能使工件温度升高到200度以上，模具应能在该温度下长期工作而仍保持硬度不变，能承受冷热交变应力且有好的耐疲劳性能。为了提高模具的寿命，可采用不同的措施，如改善受力情况(改善润滑条件，设计合理的模具形状，降低粗糙度数值等)、改进模具的结构提高模具加工质量，减少应力集中等。但上述的措施只能起到改善作用，根本的办法还是要从模具材料内在质量入手，使其适合工艺的要求。

　　再如石墨材料的选择。石墨材料与一般的模具材料具有很大的差异性，因此，对于石墨材料的选择需要从以下几个方面着手：材料的平均颗粒直径，材料的平均颗粒越小，材料的损耗情况就越小，各离子团之间的作用力就越大;材料的抗折强度，强度高的材料，其放电的耐损耗性能相对较好，对于精度要求高的电极，尽量选择强度较好的材料;材料的肖氏硬度;材料的固有电阻率。电极材料的选择直接关系到放电的效果，在很大程度上材料的选取是否恰当决定了放电速度、加工精度以及表面粗糙度的最终情况，以上这四种标准代表了石墨材料的主要放电性能，并直接决定着材料的使用性能。