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制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質合金、 鋼結硬質合金 、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主,常用的模具工作部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳 高鉻或中 鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質合金、 鋼結硬質合金 等等。
1. 碳素工具鋼 在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優(yōu)點為加工性能好,價格便宜。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大,承載能力較低。
2. 低合金工具鋼 低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比,減少了淬火變形和開裂傾向,提高了鋼的淬透性,耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。
3. 高碳高鉻工具鋼 常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代號D2),它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性,熱處理變形很小,為高耐磨微變形模具鋼,承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴重 ,必須進行反復鐓拔 (軸向鐓、徑向拔)改 鍛 ,以降低碳化物的不均勻性,提高使用性能。
4. 高碳中鉻工具鋼 用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它們的含鉻量較低, 共晶碳化物 少,碳化物分布均勻,熱處理變形小,具有良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比,性能有所改善。
5. 高速鋼 高速鋼具有模具鋼中的 的 硬度、耐磨性和抗壓強度,承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V(代號8-4-1)和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2(代號6-5-4-2,美國牌號為M2)以及為提高韌性開發(fā)的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V(代號6W6或稱低碳M2)。 高速鋼也需要改 鍛 ,以改善其碳化物分布 。
6. 基體鋼 在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素,適當增減含碳量,以改善鋼的性能。這樣的鋼種統(tǒng)稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強度和韌性均優(yōu)于高速鋼,為高強 韌性冷作模具鋼 ,材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb(代號65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代號LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代號012AL)等。
7. 硬質合金和鋼結硬質合金 硬質合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼,但抗彎強度和韌性差。用作模具的硬質合金是 鎢鈷類 ,對沖擊性小而耐磨性要求高的模具,可選用 含鈷量較低 的硬質合金。對沖擊性大的模具,可選用 含鈷量較高 的硬質合金。 鋼結硬質合金 是以鐵粉加入少量的合金元素粉末(如鉻、 鉬 、鎢、釩等)做粘合劑,以碳化 鈦或碳化鎢為硬質相 ,用粉末冶金方法燒結而成。 鋼結硬質合金 的基體是鋼,克服了硬質合金韌性較差、加工困難的缺點,可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結硬質合金 含有大量的碳化物,雖然硬度和耐磨性低于硬質合金,但仍高于其它鋼種,經淬火、回火后硬度可達 68 ~ 73HRC。
性能參數(shù)
Ø 測試內容:真密度,孔隙率;
Ø 測試精度:精確度優(yōu)于±0.04% ,重復性優(yōu)于±0.02% ,分辨率:0.0001g/ml;
Ø 測試速度:單站0.5-1min完成整個測試過程。雙站分析效率提高一倍;可自動進行重復測試,直到達到精度;
Ø 分 析 站:3H-2000TD1型:1個分析站,同時測試一個樣品; 3H-2000TD2型:2個獨立的分析站,同時測試2個樣品;
Ø 適用范圍:樣品密度大小不受限制,可以測定各種粉末狀、顆粒狀、塊狀、泡沫狀等的固體樣品,以及漿狀物質、不揮發(fā)的液體等樣品;
Ø 樣 品 池:標配三個大小不同體積(10ml、50ml、150ml)的樣品池;樣品池體積可5-500ml任意選擇,適應測量0.01~2000ml大小范圍不同的樣品。可提供體積大于150ml的大體積的樣品池;
Ø 壓力范圍:0-1bar。用戶可自定義壓力,以降低壓力使分析樣品變形所帶來的誤差;
Ø 測試氣體:40升高純氦氣,純度≥99.999%;氮氣等其它氣體可選;
Ø 儀器配件:閥門及壓力傳感器全部進口;
特點優(yōu)勢
Ø 樣品安裝:以樣品池直接作為樣品測試腔,具有對樣品測試腔體積利用率高的優(yōu)勢,從而使測試精度得以提高;“下裝卡口式”的樣品池,可以滿足大體積裝樣的需求,以達到提高測試精度的目的。(名稱:下裝式 號:.5);
Ø 基 準 腔:每個分析站具有內置1個基準腔,1個擴展腔;擴展腔可針對不同的樣品池體積來提高測試精度;程序根據(jù)樣品池體積自動選擇是否啟用擴展腔;
Ø 壓力平衡:具有自動默認、用戶選擇及用戶自定義三種模式的壓力平衡時間,適應不用結構狀態(tài)的樣品;
Ø 自檢流程:的智能自檢流程,智能判斷樣品池有無漏氣及儀器氣密性是否合格,解決人為操作失誤;
Ø 恢復常壓:具有測試完畢自動恢復常壓功能,防止樣品飛濺;
Ø 控制界面:清晰形象的圖形化控制界面,并可在界面上進行所有硬件的控制操作;
Ø 斷電保護:的穩(wěn)定性,即使意外斷電、斷線,亦不會丟失當前數(shù)據(jù),且實驗可恢復繼續(xù)進行;
Ø 記憶功能:儀器配置芯片記憶功能,實現(xiàn)人工對儀器硬件參數(shù)的零配置;
Ø 運行日志:詳盡的儀器運行日志,時間精確到秒,該日志為儀器的可靠運行與售后提供保障;
Ø 真人語音:各個測試流程真人語音提示;
Ø 多語言包:支持可自定義編輯的多國語言操作界面。
Ø 遠程控制:具有網(wǎng)絡遠程控制功能;
五. 測試原理
應用阿基米德原理--氣體膨脹置換法,利用小分子直徑的惰性氣體在一定條件下的玻爾定律(PV=nRT),通過測定由于樣品測試腔放入樣品所引起的樣品測試腔氣體容量的減少來精確測定樣品的骨架體積(含閉孔),從而得到其真密度,真密度=質量/骨架體積。
氣體膨脹置換法是以氣體取代液體測定樣品所排出的體積。此法排除了浸液法對樣品溶解的可能性,具有不損壞樣品的優(yōu)點。因為氣體能參入樣品中極小的孔隙和表面的不規(guī)則空陷,因此測出的樣品體積更接近樣品的骨架體積,從而可以用來計算樣品的密度,測試值也更接近樣品的真實密度。
五. 技術關鍵
1 系統(tǒng)的氣密性要好,不能漏氣,我們的儀器具有的自檢流程。
2 測試腔利用率要高,提高精度。我們的“下裝卡口式”的樣品池,可以滿足大體積裝樣的要求,以達到提高測試精度的目的。