模具鋼板是專門用于制造沖壓模具、塑料模具等工業(yè)模具的特種鋼材,其核心特性在于優(yōu)異的機(jī)械性能和熱處理穩(wěn)定性。這類鋼材通常采用電渣重熔(ESR)或真空脫氣(VD)等特殊冶煉工藝,確保內(nèi)部組織致密無缺陷,常見材質(zhì)包括預(yù)硬型P20(硬度HRC30-34)、高耐磨Cr12MoV(硬度HRC58-62)以及耐腐蝕的S136(相當(dāng)于美國(guó)420改良型)等。
在實(shí)際應(yīng)用中,模具鋼板的性能參數(shù)直接影響模具壽命。需要重點(diǎn)關(guān)注抗沖擊韌性(如5J/cm2夏比沖擊值)和熱穩(wěn)定性(可在300℃環(huán)境下長(zhǎng)期工作),特別是對(duì)于汽車覆蓋件沖壓模這類承受周期性載荷的場(chǎng)景。部分高端型號(hào)還會(huì)添加鎢、釩等合金元素提升紅硬性(600℃仍保持HRC45以上),這對(duì)壓鑄模這類高溫工況至關(guān)重要。
從加工特性來看,模具鋼板往往具備良好的鏡面拋光性能(可達(dá)#12000以上光潔度)和電火花加工適應(yīng)性,這與鋼材中硫、磷等雜質(zhì)含量控制在0.015%以下的純凈度密切相關(guān)。市場(chǎng)上主流的規(guī)格為厚度20-500mm,部分重型鍛模會(huì)使用800mm以上的特厚板,這類材料通常要經(jīng)過超聲波探傷(符合SEP1921標(biāo)準(zhǔn))以確保內(nèi)部質(zhì)量。
隨著模具行業(yè)向精密化發(fā)展,新型模具鋼板開始采用粉末冶金技術(shù),如ASP-23(含碳1.3%+鎢6.5%)這類粉末高速鋼,其碳化物分布均勻度比傳統(tǒng)冶煉工藝提升3倍以上。同時(shí)為適應(yīng)環(huán)保要求,無鉛易切削模具鋼(如FDAC)等創(chuàng)新材料正逐步替代傳統(tǒng)含鉛材料,在保持切削性能的同時(shí)將有毒元素含量降至50ppm以下。