冷锻相关材质及其性能

冷锻工艺可用于加工碳钢(Steel Carbon,简称:SC材料),合金钢(比如:SCr铬合金钢,SCM铬钼合金钢等),工具钢(比如,Steel Ko-gu,SK材料),不锈钢,铝、铅、贵金属、镍合金等材质。 在冷锻过程中,材料对成型的影响主要区别于:材料性质(塑性,强度,硬度),材料润滑(表面涂层,润滑剂),材料圆度一致性等。

A. 常用于冷锻的材料

01. 碳钢:Steel Carbon,简称:SC材料,根据其中含碳量分为:低碳钢,中碳钢,高碳钢(如P01所示)。低中高顺序,塑性逐渐降低,强度逐渐增加。所以。低碳钢塑性好,冷锻难度最低,中碳钢其次,高碳钢则冷锻难度高。

总结:
** 低碳钢:强度低,塑性好,冷锻难度小;
** 高碳钢:强度高,塑性差,冷锻难度大;

P01. 碳钢分类及对应的含碳量范围

02. 合金钢:添加了金属元素,来增加了材料的强度,硬度,耐磨性,抗疲劳强度或其他性质的钢材。因为经过了强化,相对来说冷锻难度会增加(分情况)。轴承钢、模具钢、钨钢(WC)、高速钢(HSS)、不锈钢等也属于合金钢。合金钢的细分种类,常见牌号,性能等如图P02所示。

P02. 合金钢分类、牌号及特性

不同合金钢在冷锻模具中的用途及材料性能对比,可以参考下图P03

P03. 不同合金钢用途及特性对比

合金钢中加入的各种元素会显著改变钢的力学性能、物理性能和化学性能,下表图P04列出了各类元素对于金属性能的影响:

P04. 不同元素对合金钢特性的影响-1
P05. 不同元素对合金钢特性的影响-2

03. 不锈钢:也属于合金钢的一种,一般分为300系列400系列,在冷锻材料中,不锈钢硬度比较高,,而且容易沾料,400系列相比300系列来说,相对来说稍微容易冷锻一些。不锈钢区别于其他合金钢的主要是耐腐蚀性特别强。添加的金属元素上元素上铬(Cr)为主,常搭配镍(Ni)、钼(Mo)等,材料特性对比可以参考图P03

B. 冷锻材料润滑处理

在冷锻过程中需要进行润滑,润滑的目的主要是:减少金属表面的摩擦力,提高金属在模具型腔内的流动性,防止冷锻过程中材料刮料,同时帮助材料和模具进行冷却;润滑的方式主要有:1.冷锻材料(”线材”)表面涂层固体润滑;2.冷锻机喷油润滑(液体润滑剂)。

常见的润滑剂有:
A. 固态润滑剂(线材涂层):

P06. 常见固态润滑剂

对线材没有涂层的地方提供润滑,大部分冷成型的操作过程中都需要使用含极压化学成分的液体润滑剂。

极压(Extreme Pressure,简称EP),指的是在高负荷,高压力,高温度,强剪切力等严苛工况下,润滑剂仍然能够防止金属与金属之间直接摩擦和接触烧结的能力。
不光是指附着力强,还可以在金属表面形成化学反应膜(金属硫化物等)关键时候进行牺牲性保护,注意:极压润滑剂通常在高温高压下才会起效。

B. 液体润滑剂:油脂;氯;硫;磷

滚动至顶部