挤压工具可分为大型基本工具和模具。大型基本工具包括挤压筒、挤压轴、针支撑、支撑环、模套、压型嘴和模架等。模具包括模子、穿孔针等直接参与金属变形且消耗比较大的工具,模具是重要的挤压工具。在现代化大生产中,工具和模具对实现整个挤压过程有着十分重要的意义,模具使用寿命是评价某一挤压方法或挤压工艺经济可行的决定因素,工模具的设计与制造质量是实现挤压生产高产、优质、低耗、高效、低成本的关键技术和重要的保证。 为了提高模具的使用寿命,世界各国对模具材料进行了广泛的研究。目前铝合金挤压模大都用热加工模具钢,它应满足多种性能要求,其中最重要的是热强性、热稳定性、热疲劳强度和耐磨性,此外还要求有足够的韧性和良好的表面处理性能。最常用的模具钢为含碳量0.3%~0.4%的亚共析奥氏体合金钢,苏联在1932年研究成功的3X2B8Φ钢是出现最早、用得最广泛的钢种,美国、英国、德国、日本及我国均有相应的牌号,但3X2B8Φ中钢具有抗疲劳强度低、塑性韧性差、钨含量高和价格昂贵等缺点。 随着冶金技术和挤压技术的发展,相继有20多种新钢种出现,其中综合性能好的钢种主要有美国的H13,日本的SKD61、SKD62,俄罗斯的4X2B5ΦM、X4HM8Φ,奥地利的百禄W360、S600,以及我国的4Cr5MoSiVl、4Cr5MoSiV、5CrNiMoVSi、5Cr4WMo2V等。 近年来,俄罗斯采用27X2H2MΦC钢制造内径为Φ800~1100 mm、单位压力为450~600 MPa的大型挤压筒获得了成功,用于钛合金及高强铝、镁合金挤压的工模具材料。除了上述高强耐热热作工模具钢以外,Fe-Ni-Cu高温合金、钼合金、氧化锆陶瓷、硬质合金、粉末烧结耐热钢等新型模具材料,可使工模具使用寿命大为提高。近些年来我国开发的SRM-1等高温、高强、高热挤压工模具钢,其高温强度比H13钢的提高一倍,很有应用前景。 在研制新型模具材料的同时,改进原材料质量,改善钢材的冶炼、铸造、加工、热处理及表面强化处理工艺等方面,也达到了很高的水平,如高纯材料的采用、电弧二次重熔或电渣熔炼ESR、真空自耗重熔VAR、浇包精炼法的应用,等温锻造、预处理、可控气氛热处理和真空热处理、流态离子热处理等新技术的广泛应用,都大大改善了模具质量,提高了模具的使用寿命。
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