DH71模具钢在汽车模具制造的广泛应用

B站影视 2024-12-19 10:04 2

摘要:DH71模具钢经过适当的热处理后,可达到较高的硬度,硬度值通常能达到HRC55 -60左右,同时具有很高的强度。这种高硬度和高强度的结合使得它在承受较大的压力和摩擦力时不易变形。

一、DH71模具钢的特性

(一)高硬度与高强度

硬度和强度指标

DH71模具钢经过适当的热处理后,可达到较高的硬度,硬度值通常能达到HRC55 -60左右,同时具有很高的强度。这种高硬度和高强度的结合使得它在承受较大的压力和摩擦力时不易变形。

例如,在对硬度较高的工程塑料进行注塑成型时,模具需要承受塑料在注射过程中的高压,DH71模具钢的高强度可以防止模具型腔发生变形,而高硬度又能抵抗塑料对模具表面的磨损。

合金元素的贡献

它含有多种合金元素,如铬(Cr)、钼(Mo)等。铬元素可以提高钢的硬度和耐磨性,通过形成碳化铬(Cr7C3等)等硬质相,增强了钢材的基体硬度。钼元素有助于提高钢的强度和韧性,并且在高温下能保持较好的性能。

DH71模具钢是日本大同JIS标准钢号,DH71模具钢钢是一种在国际广泛应用的空冷硬化热作模具钢。经电炉冶炼并经电渣重熔,高纯净度,韧性更好,组织均匀,具有良好的高温强度、韧性与抗高温疲劳性能,能承受温度骤变,DH71模具钢适宜在高温下长期工作,具有优良的切削性能和抛光性能,淬火温度1020℃。是制作大、中型铝合金压铸模的好材料。

DH71化学成分

碳 C :0.28~0.38

硅 Si: ≤0.50

锰 Mn:≤0.60

铬 Cr:2.50~3.50

钼 Mo:2.50~3.00

钒 V: 0.40~0.70

供货状态:退火态

(二)良好的韧性

韧性表现形式

DH71模具钢具有良好的韧性,这意味着它在受到冲击载荷时能够有效地吸收能量,减少断裂的风险。在冲压模具的使用过程中,当进行高速冲压操作时,模具会受到间歇性的冲击载荷。DH71模具钢的韧性可以保证模具在这种冲击下不会突然断裂。

例如,在对金属板材进行高速冲压成型时,如生产汽车零部件的冲压模具,即使冲压速度较快,模具也能稳定工作,不会因为冲击而产生裂纹或断裂。

微观结构影响

其微观结构中的晶粒细化有助于提高韧性。通过合理的热处理工艺,DH71模具钢可以获得细小的晶粒。当受到外力冲击时,细小的晶粒能够阻碍裂纹的扩展,使得裂纹难以在材料内部迅速传播,从而提高了材料整体的韧性。

(三)优异的耐热性

耐热性能表现

在高温环境下,DH71模具钢能够保持较好的性能稳定性。例如,在压铸模具中,当压铸高温的铝合金(压铸温度可达600 -700°C)或镁合金(压铸温度可达500 - 650°C)时,DH71模具钢的耐热性可以确保模具不会因为长时间的高温作用而软化、变形或者出现性能劣化。

耐热机制

合金元素在其中起到了关键作用。像钨(W)、钼(Mo)等元素的存在提高了钢材的再结晶温度,并且在高温下能够形成稳定的碳化物,这些碳化物可以有效地阻止晶粒在高温下的长大,从而维持了模具钢的高温性能。

(四)良好的耐腐蚀性

耐蚀性体现

DH71模具钢对一些腐蚀性介质具有一定的抵抗能力。在塑料注塑模具中,如果注塑的塑料材料中含有某些腐蚀性添加剂,或者在使用环境中有一定的湿度和腐蚀性气体存在时,DH71模具钢的耐腐蚀性可以防止模具表面被腐蚀,从而延长模具的使用寿命。

合金元素与耐蚀性关系

铬元素是提高其耐腐蚀性的重要元素之一。铬在模具钢表面形成一层致密的氧化铬保护膜,这层膜可以阻止外界腐蚀性介质进一步侵蚀模具钢的基体,从而起到保护作用。

二、DH71模具钢的用途

(一)注塑模具

工程塑料注塑

在工程塑料(如聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)等)的注塑生产中,由于工程塑料的硬度较高、流动性较差,注塑过程中模具需要承受较大的压力和摩擦力。DH71模具钢的高硬度、高强度和良好的耐磨性可以满足工程塑料注塑模具的要求,确保注塑出的塑料制品尺寸精确、表面质量好。

例如,在生产聚碳酸酯制成的光学镜片时,DH71模具钢可以保证模具型腔的高精度,从而生产出具有良好光学性能的镜片。

高温塑料注塑

对于一些高温塑料(如聚苯硫醚(PPS)等)的注塑,由于注塑温度较高(可达300 -
350°C),需要模具钢具有良好的耐热性。DH71模具钢的优异耐热性能够保证模具在高温环境下稳定工作,不会因为高温而变形或损坏,从而确保高温塑料注塑的顺利进行。

(二)压铸模具

铝合金压铸

在汽车、航空航天等行业的铝合金压铸生产中,如汽车发动机缸体、航空航天零部件等的压铸。DH71模具钢的耐热性、高强度和良好的韧性可以适应压铸过程中的高温、高压和高速金属液的冲击。铝合金压铸时,模具要承受高温金属液的冲刷和高压的作用,DH71模具钢能够保证压铸出的铝合金部件质量可靠,尺寸精度高。

镁合金压铸

镁合金在汽车、电子等领域有广泛的应用,如汽车的镁合金零部件、电子设备的镁合金外壳等。在镁合金压铸模具中,DH71模具钢的良好性能同样适用。镁合金压铸温度虽然低于铝合金压铸温度,但对模具的强度、韧性和耐热性要求依然较高,DH71模具钢可以满足这些要求,确保镁合金压铸产品的质量。

(三)冲压模具

高强度金属冲压

在冲压高强度金属材料(如高强度合金钢、钛合金等)时,冲压模具需要具备高硬度、高强度和良好的韧性。DH71模具钢的这些特性使其适用于此类冲压模具。例如,在航空航天领域冲压钛合金板材制作零部件时,DH71模具钢能够承受钛合金的高强度和冲压过程中的冲击力,保证冲压模具的正常工作,生产出合格的航空航天零部件。

精密冲压

对于精密冲压模具,如生产电子设备中的精密金属部件(如手机金属框架等),DH71模具钢的高硬度、良好的韧性和尺寸稳定性可以确保冲压出的部件精度高、表面质量好。

来源:刘刘看车

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