2019年 09月 10日 星期二


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高韧性、高软化抗力的热挤压模具用钢KDA1

  当今,汽车朝着轻量化以及汽车散热片、◆●△▼●汽车铝挤压制品部件向着薄型化和复杂化的方向发展。•□▼◁▼因此,热挤压加工时,▲=○▼△▪▲□△模具的负荷增大,▷•●★△◁◁▽▼▪▲□◁出现了模具使用寿命缩短的问题。◆■为了延长模具使用寿命,★◇▽▼•▼▼▽●▽●各热挤压加工厂采取了改进模具结构和优化热挤压条件的措施。此外,对热挤压模具用钢的特性要求亦不断提高。▼▲热挤压模具用钢一般多采用JIS的SKD61。但由于SKD61的强度和韧性不足,◇•■★▼常常出现模具使用寿命变短的现象。日本高周波钢业为解决这个问题,开发出韧性和软化抗力高于SKD61的KDA1,实现了模具使用寿命的长寿化。

  高韧性是防止热挤压模具产生裂纹的重要特性。有研究指出,模具钢的夏比冲击值在20J/cm2以上时,▪…□▷▷•模具基本上不发生大的裂纹。因此,□◁为延长热挤压模具的寿命,▽•●◆必须提高模具钢的韧性。

  日本高周波钢业在开发的KDA1钢中添加了Mo、V,并且优化制造工艺,实现了KDA1的高韧性化。图1比较了不同钢种的夏比冲击韧性,结果显示,硬度为48±1HRC的KDA1试样心部夏比冲击值约为SKD61的1.8倍。

  钢的韧性受热处理的影响很大。•☆■▲淬火冷却速度不够时,淬火钢的韧性大幅度下降。大型模具淬火时,◆◁•模具心部冷却速度小。SKD61的淬透性水平有导致模具心部韧性下降的可能性。KDA1 的淬透性优于SKD61。KDA1制的14 in以上的大型模具淬火后,中心部位仍具有高韧性。☆△◆▲■

  热挤压模具报废的一个原因是模具挠曲变形导致热挤压品尺寸不合。热挤压模具使用初期的硬度约为48HRC,许多报废热挤压模具的硬度软化,下降到40HRC左右。由此推断,模具强度下降使模具挠曲变形严重,导致热挤压品的尺寸不合。

  模具软化的原因是铝热挤压成形加工时,模具在高温状态下保持的时间长。KDA1的抗软化性高于SKD61,在高温下长时间使用时,硬度下降也很少。所以KDA1制热挤压模具的挠曲变形受到抑制。•●

  当前,▲●…△材料多元化不断发展。▲★-●7000系铝热挤压制品部件和阻燃性镁热挤压制品部件的用量不断增加。热挤压模具的工作条件不断恶化。在这种情况下,采取了许多改进模具形状和优化挤压加工条件的措施。但提高模具用钢的特性也是不可或缺的重要措施。◁☆●•○△

  KDA1具有优良的韧性和抗软化性(强度),是适用于各种热挤压模具的钢种,将会对热挤压模具的长寿化作出贡献。◇=△▲▪•★★▽…◇○▲-•■□●★-●=•▽