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模具在我們生活中可能不是很常見，但是由模具制成的產品在我們的生活中隨處可見，小到一支筆，大到汽車、飛機里的配件絕大部分都是用模具生產而成，基本上只要是有固定形狀，需要大批量生產，都可以用模具來完成。制品常見的成型方式有注塑模、冷沖、壓鑄等等，每一種模具其生產的條件不一樣，對模具鋼材的性能要求也不一樣。例如對于冷沖模具來說，硬度、耐磨性、沖擊韌性是主要指標；對于注塑模具來說，耐磨性能、熱處理變形小、打磨、拋光性能好等等是主要指標；對于熱作模具鋼來說，耐高溫強度、紅硬性、耐沖擊韌性是主要指標，每一種性能指標都有其特定的測量方式和單位，而材料性能的好壞，則正是通過各種技術指標來體現的，今天，東锜模具鋼材公司就給大家介紹一下材料中常見的重要的性能指標：
1 硬度
指材料抵抗硬物壓入其表面的能力，實際用于測量硬度的硬度計，使用較多的有洛式硬度計、里氏硬度計、布氏硬度計，每種硬度計的使用對工件的厚度、表面光潔度、工件的放置及測量的部位、點與點之間的間隙等都有不同的要求，不同的硬度計還有不同的測量范圍，使用者需要根據工件的形狀和大致的硬度，選擇合適的硬度計，并嚴格按照標準要求和流程，避免產生人為誤差。例如大家常用的里氏硬度計，受電力、磁力、工件的厚度、壓頭的磨損情況、材質、材料帶狀的方向、材料的彈性、塑性等等因素的影響，所以一般里氏硬度計測量結果只作為參考。另外技術資料上所公布的預硬材料的硬度都是指表面硬度，不同材質、不同公司的產品心部硬度會有區(qū)別；
2 成分
成分是影響材料性能非常重要的指標，其含量都會明確標注并有合理的上下偏差的范圍，以技術資料公布數據為準，一般用光譜儀來測量。請注意：光譜儀主要是用來測量金屬元素，非金屬元素若使用光譜儀測量，會產生巨大偏差；
3 夾雜物
夾雜物主要有兩個指標：一個是夾雜物的數量，一個是夾雜物的尺寸?？梢栽诮鹣囡@微鏡下按標準進行評級，夾雜物屬于有害物質，會對材料不同的性能造成不同程度的影響。拋光、蝕紋、電火花、線切割等加工有可能受夾雜物影響直接導致質量異常，要求夾雜物在鋼材中越少越好，越小越好；
4 組織均勻性
樣品在金相顯微鏡下腐蝕后可見，不同的材質、不同的厚度其對應的評級標準一致，但有的材質不同厚度級別要求會不一樣，組織的不均勻性會顯著影響到材料的力學性能、拋光性、蝕紋性、加工性；
5 耐腐蝕性能
模具在使用的過程中經常會出現各種各樣的腐蝕，除了跟外界的環(huán)境有關之外，材料本身的抗腐蝕性能也很重要，主要影響指標是成分及夾雜物含量，同時與材料組織均勻性也有一定關系，可以通過失重法來進行測量；
6 耐磨性
主要跟硬度及成分有關，反映材料抵抗磨損的能力，同時跟磨擦材料有一定關系，可以用磨損試驗法進行測量；
7 加工性能
反映材料在塑性變形的過程中不發(fā)生破壞的變形能力，分為應力狀態(tài)的可加工性及內在可加工性兩種，主要與材料的成分、硬度、夾雜物含量、內在的微觀組織、硬度、強度、韌性、塑性導熱性等有關；
8 導熱性
就是物質傳導熱量的性能，資料上都有明確標注，主要是受材質的種類及合金含量的影響，純金屬的導熱性大致順序如下：銀>銅>金>鋁>鐵>錫>鉛；
9 熱膨脹性能
材料受熱時隨溫度變化而產生體積變化的性能，資料上有明確標注；
10 燒焊性能
與碳當量有關，C當量[C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]*，從此公式可以看出，影響燒焊性能的主要是碳，其它的合金元素也是有影響的；
11 沖擊韌性
反映金屬材料對外來沖擊負荷的抵抗能力，一般有沖擊韌性值或沖擊功來表示。夾雜物、偏析、氣泡、內部裂紋、鋼的回火脆性、晶粒粗化等都會使沖擊韌性值明顯降低，可以看出，對于要求高韌性的壓鑄模具來說，原材的質量及熱處理的質量是相當關鍵的。任何一個指標不好，都會影響到材料的沖擊韌性，沖擊韌性差的材料裂紋擴展速度快，沖擊韌性是壓鑄模具非常重要的技術指標，可用沖擊試驗機進行測量，有無缺口、V型缺口、U型缺口3種測試標準；
12 彈性
物體受外力發(fā)生形變，去除外力能回復原來外形的能力，也稱為彈性變形；
13 塑性
物體受力破壞前承受的更大的塑性變形的能力，也稱為塑性變形，發(fā)生在彈性變形之后，此時的變形是不可回復的，塑性變形達到一定的程度，材料就會出現裂紋，主要性能指標有延伸率和斷面收縮率兩個指標，可用材料試驗機進行測量；
14 剛性
材料在外力作用下不發(fā)生變形的能力，也可以理解為抵抗變形的能力，實際生活中，不存在完全不變形的物體；
15 楊氏彈性模量
根據胡克定律，在物體的彈性限度內，應力與應變成正比，比值被稱為材料的楊氏模量，它是表征材料性質的一個物理量，僅取決于材料本身的物理性質。楊氏模量的大小標志了材料的剛性，楊氏模量越大，越不容易發(fā)生形變；
16 抗拉強度
材料斷裂前所承受更大的應力稱為抗拉強度，反映材料抵抗破壞的能力，可用材料試驗機進行測量，抗拉強度實際上反映材料更大的承載能力。對于脆性材料，抗拉強度即是材料的斷裂強度；而對于韌性材料而言，抗拉強度則不能作為設計參數，因為在此更大強度之前，工件已出現明顯的變形或者微裂紋，工件已經失效；
17 屈服強度
反映材料抵抗變形的能力，通常作為固體材料力學機械性能的指標，是材料的實際使用極限。超過屈服強度以后，材料被破壞，無法正常使用，可通過材料試驗機進行測量。實際使用中，因為內應力、結構、表面缺陷、溫度、外應力等因素的影響，工件往往未達到屈服強度就已經失效；
18 可鍛性
材料有熱塑性，可在加熱的狀態(tài)下進行壓力加工，改變形狀而不產生裂紋的性能；
19 可鑄性
材料用鑄造的方法獲得合格鑄件的能力，用液體的流動性、收縮率及偏析趨勢來表示；
20 疲勞
在交變應力（在工作狀態(tài)中各點隨時間作周期性的變化的應力）的作用下，雖然材料所承受的應力遠低于材料的屈服點，但經過較長時間后產生裂紋或突然斷裂的現象則稱為疲勞。疲勞實際上是材料發(fā)生塑性變形而導致的微裂紋，通常在應力集中部位產生，與材料的屈服強度、細微的晶粒組織、應力的大小、溫度、表面光潔度、工件的尺寸、原材缺陷、及腐蝕介質、殘余應力等等有關。提高原材料的質量、配合優(yōu)質的熱處理、合理的外形、高光潔度、高的表面強度，設法減小應力集中，可以提高工件的疲勞強度。注意：抗拉強度越高的鋼材，加工方法對其疲勞性能的影響越大，不允許有表面缺陷的存在，否則會使的材料疲勞極限顯著降低；
目前在壓鑄模中大部分區(qū)域表面質量正常，但常常會有放電加工變質層不容易完全去除而形成表面缺陷，大大降低模具的疲勞極限，使模具在使用中容易出現早期R角裂紋，從加工方面來講，盡量避免放電加工或者用較小電流加工以形成較淺的容易去除的變質層是減小模具早期R角裂紋非常重要的加工方法；
21 熱疲勞
指金屬材料由于溫度梯度循環(huán)引起的熱應力循環(huán)而產生的疲勞破壞現象，典型的表面疲勞裂紋是龜裂狀。裂紋起源于表面，裂紋擴展的深度與應力、時間及溫差變化相對應。影響的因素主要有溫度梯度、變化的頻率、組織的均勻性、晶粒度、材料的塑性、韌性、工件的形狀結構對金屬的膨脹或收縮約束性等等，大家平時所熟知的韌性越差、材料龜裂擴展的速度就越快；
22 蠕變
一般發(fā)生在高溫，金屬在低于屈服點應力的作用下，緩慢而持續(xù)不斷的增加材料的塑性變形的過程。蠕變達到一定的程度，導致材料嚴重變形、裂紋或者開裂等失效方式，形成的速度與材質、溫度、應力的大小、受應力的時間、夾雜物的含量等有關；
23 其它強度
根據工件實際情況，還可測量材料的抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度、抗扭強度等等，以確認能達到生產的需要；
24 等向性
這是一個材料綜合性能的體現，材料長度、寬度、厚度三個方向的力學性能基本一致，當然組織結構也會基本一致。鍛打的材料不可能做到完全的等向，而在實際使用中，很難保證力學性能更好的方向用在結構更薄弱的位置上，不過，東锜公司的鍛打模塊質量，使得材料３個方向的力學性能可以控制在10％左右，大大降低模具在使用中開裂的風險；
總結
材料的多種性能在材料試驗機上測量，附一張材料試驗機測量時的應力應變曲線，記錄材料在從開始加載到斷裂的應力及應變的變化的情況。不同的階段有詳細的說明，材料在受力過程中發(fā)生的大致變化為：彈性變形－屈服－塑性變形、硬化－裂紋－斷裂，在實際使用過程中，既要延長模具初始裂紋產生的時間，又要減緩裂紋擴展的速度，使用優(yōu)質的材質（高溫強度高、韌性好）、合格的熱處理、合理的生產工藝、必要的維護保養(yǎng)是必不可少的。
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