金型材料の選択は、金型製造プロセス全体の非常に重要な部分です。
金型材料の選択は、3つの原則を満たす必要があります。金型は耐摩耗性、強度および靭性の作業要件を満たし、金型はプロセス要件を満たし、金型は経済的な適用性を満たす必要があります。
条件要件
1. 耐摩耗性
金型キャビティ内でブランクが塑性変形すると、キャビティの表面に沿って流れて滑り、空洞の表面とブランクの表面との間に激しい摩擦を引き起こし、摩耗のために金型が故障します。したがって、材料の耐摩耗性は、金型の最も基本的かつ重要な特性の一つである。
硬度は耐摩耗性に影響を与える主な要因です。一般に、金型部品の硬度が高いほど、摩耗量が小さくなり、耐摩耗性が良くなります。また、耐摩耗性は、材料中の炭化物の種類、量、形状、大きさおよび分布にも関係しています。
2. タフネス
金型の作業条件は、ほとんどが非常に悪いです, それらのいくつかは、多くの場合、脆い骨折につながる、より大きな衝撃荷重にさらされます.作業時に金型部品の突然の脆性破壊を防ぐために、金型は高強度と靭性を持っている必要があります。
金型の靭性は主に炭素含有量、粒径および材料の組織状態に依存する。
3. 疲労破壊性能
金型作業の過程において、周期的応力の長期作用の下で、疲労破壊がしばしば起こされる。その形態は低エネルギー多発性疲労破壊、引張り疲労破壊、接触疲労破壊および曲がる疲労破壊を含んでいる。
金型の疲労破壊性能は、主に強度、靭性、硬度、材料中の含有率に依存します。
4. 高温性能
金型の作業温度が高くなると硬度や強度が低下し、金型の早期摩耗や塑性変形や故障につながります。したがって、金型材料は、金型が作業温度で高い硬度と強度を持っていることを確認するために、高い反焼け安定性を有する必要があります。
5. 熱および冷疲労抵抗
金型によっては、作業プロセス中に繰り返し加熱および冷却する状態で、キャビティの表面が引っ張られ、圧力が応力を変化させ、表面のひび割れや剥離、摩擦の増加、塑性変形の妨げ、寸法精度の低下を引き起こし、金型の故障を引き起こします。熱および冷たい疲労は、熱い作業金型の故障の主な形態の一つであり、このタイプの金型は、寒さと熱疲労に対して高い耐性を持っている必要があります。
6. 耐食性
プラスチック金型などの一部の金型が作動している場合、プラスチック中に塩素やフッ素が存在するため、HCIやHFなどの強い腐食性ガスが加熱後に分解され、金型空洞の表面が損なわれ、表面粗さが増し、摩耗不良が悪化します。
プロセスパフォーマンス
金型の製造には、一般的に鍛造、切断、熱処理などのプロセスが含まれます。金型製造の品質を確保し、生産コストを削減するために、材料は良好な鍛造性、加工性、硬化性、硬化性と粉砕性を持っている必要があります。それはまた、小さな酸化、脱炭感度と消光変形と亀裂傾向を持っている必要があります。
1. 可鍛性
それは、ホット鍛造変形、良好な可塑性、広い鍛造温度範囲、ネットワーク炭化物の鍛造クラックやコールドクラッキングや降水の低い傾向に対する低抵抗を有する。
2. アニーリング加工性
回転状アニーリング温度範囲が広く、アニーリング硬度が低く、変動範囲が小さく、回転体化速度が高い。
3. 加工性
大切削量、工具損失が少なく、表面粗さも低い。
4. 酸化・脱炭に対する感受性
高温で加熱すると、耐酸化性が良好、脱炭速度が遅く、加熱媒体が敏感ではなく、そしてピットする傾向が小さい。
5. 焼入れ性
焼入れ後、均一で表面硬度が高い。
6. 焼入れ性
焼入れ後、より深い硬化層が得られ、これは、穏やかな焼入れ培地を用いることによって硬化させることができる。
7. クエンチング変形割れ傾向
従来の焼入れは、体積変化が小さく、形状の歪み、わずかな歪み、変形異常の傾向が低い。従来のクエンチは、低クラック感度を有し、焼入れ温度およびワークピース形状に敏感ではない。
8. 研削性
砥石の相対摩耗が小さく、焦げのない研削の限界が大きい。研削ホイールの品質や冷却条件に敏感ではなく、摩耗や研削のひび割れを引き起こすことは容易ではありません。
