第53卷第1期,刊名《锻压装备与制造技术》(V01.53 No.1),出版地为中国,《China Metalforming Equipment&Manufacturing Technology》,2018年2月出版,作者张田荣(甘肃机电职业技术学院,甘肃天水741001)撰写,题目为《冲压模具材料的分类及选用》:模具材料的性能与热处理工艺对模具的使用寿命具有至关重要的决定作用。本文详细探讨了模具所用材料的性能、类型及其特点,并对模具材料选择的标准进行了阐述。模具制造业的根本在于模具材料,对冲压模具钢的研究与开发,推动着工业产品不断向高级化、个性化、高附加值的方向演进。该研究所属分类号为TG385.2,文献标识码为B,DOI为10.1631/j.issn.1672-0121.2,文章编号为1672-0121(2018)01-0098-03。在众多导致冲压模具失效的因素中,材料因素已经变成决定模具使用寿命的关键所在。鉴于此,在模具设计阶段,正确挑选模具所用的材料,成为了确保模具生产过程既经济又安全、可靠的关键环节。对于冲压模具材料的性能,有以下几点要求:首先,要求具备足够的强度和硬度。材料在承受负荷后,其抵御断裂或超出允许变形范围的能力即为强度,这一指标对于评估材料的承载和抗失效性能至关重要,而热处理技术是提升模具钢强度的一种有效手段。此外,材料局部抵御硬物压入表面的能力被称为硬度,它包含划痕硬度、压入硬度和回跳硬度等多个方面。一般而言,小型或结构简单的产品模具的硬度标准介于HRC50至52之间,而针对尺寸较大或设计复杂的模具,模芯硬度则需控制在HRc46至48范围内。此外,模具的耐磨性和抗粘咬性也是关键因素。模具的磨损主要表现为机械磨损、氧化磨损以及熔融磨损。模具在运作过程中,需要承受巨大的压力以及剧烈的摩擦作用,为了降低机械磨损,必须确保材料中碳化物的含量、形态以及分布状态相对合理。针对在重负荷和高速磨损环境下工作的模具,必须确保其表面能够生成一层薄且紧密、附着力强的氧化层,以降低模具与制品之间的粘结和焊接现象。收稿日期为2017年6月19日,修订日期为2017年8月12日。作者张田荣,男性,1978年出生,硕士学位,担任副教授,专注于模具CAD/CAE、CAM的教学与研究工作。电子邮件地址为38550486@qq.com,涉及氧化磨损与熔融磨损问题。关于韧性,它指的是模具钢在受力时对断裂的抵御能力,具体表现为材料在断裂前所能吸收的能量与体积之比。在工作过程中,模具需要承受一定的冲击载荷,这可能导致模具成形零件出现断裂、变形等损害。钢的延展性、硬度和耐磨损特性之间存在一定的冲突,因此需恰当挑选钢的化学成分,并运用恰当的热处理和热加工技术,以确保模具材料的耐磨损性、硬度和延展性实现最优匹配。此外,抗疲劳性能也是衡量材料在承受周期性载荷时,抵御疲劳失效的能力,它涵盖疲劳极限、疲劳裂纹起始能力、疲劳裂纹扩展抵抗力和低能量多次冲击抵抗能力等多个方面。模具疲劳的成因包括:钢内存在的带状及网状碳化物、晶粒粗大;模具表面存在细小的刀痕、凹槽,以及截面尺寸的显著变化和表面脱碳等问题。对于模具材料的工艺性能,有以下要求:首先,具备良好的锻造性能,这有助于降低模具材料的机械加工余量,并改善材料的内部缺陷,例如减少碳化物偏析、降低有害物质的含量、优化钢的组织结构等。锻造性能的标准包括:热处理过程中的变形阻力较低、具有良好的塑性、适用的锻造温度区间较广,且不易出现锻造裂纹、冷裂纹以及网状碳化物的生成倾向。(2)在机械加工性能方面,冷冲压模具钢主要分为过共析钢和莱氏体钢,普遍存在加工性能不佳的问题。为了提升切削加工的优良性,必须准确选择合适的热处理工艺。对于表面质量要求较高的模具,可以选择含有s、ca等元素的易切削模具钢。(3)热处理性能方面。热处理工艺的性能指标涵盖:淬火深度,硬度提升,抗回火能力,对过热现象的敏感度,以及氧化和脱碳的倾向性——数据来源于万方数据。