就第二種方法來說,雖然可以滿足生產(chǎn)無磁硬質(zhì)合金的要求,但還存在一些問題。碳含量是生產(chǎn)無磁合金中比較難準確控制的因素,也是獲得正常性能硬質(zhì)合金的基本前提。W-C-Ni三元系能得到正常組織結(jié)構(gòu)(二相區(qū))的碳成分范圍比較窄,而其中能夠獲得無磁合金的范圍更窄。在工業(yè)生產(chǎn)條件下,比較難以合金組織在二相區(qū)中的無碳區(qū)。如果希望合金無磁,往往控制碳含量在二相區(qū)的低碳側(cè),如果碳含量過低,就會析出θ相,從而嚴重影響合金機械性能。雖然添加Mo、Ta等合金元素可使合金粘結(jié)相二相區(qū)中無碳區(qū)的范圍增大,但增寬幅度畢竟有限。
對于添加Cr生產(chǎn)無磁合金的方法來說,其磁性不依賴合金碳含量的變化。但是加入Cr3C2(碳化鉻)后合金的強度會受到影響。目前生產(chǎn)的無磁硬質(zhì)合金,無磁的重要指標是磁導(dǎo)率偏高,其機械性能(強度、硬度、耐磨性等)有待進一步提高。
按熱強性排列的主系列進行選材:
低合金調(diào)質(zhì)模具鋼(6G,6F2,6F3)→中鉻熱作模具鋼(H11、H12、H13)→鎢熱作模具鋼(H21,H22)。
非標準的熱作模具鋼:例如熱鐓鍛模具用時效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出現(xiàn)了不能滿足熱耐磨性時,可以選擇6H1,6H2。
當要求模具以熱作耐磨性為主時,可以選擇D2,D4→M2,M4→粉末鋼。鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鈷基硬質(zhì)合金的高溫耐磨性是很高的,但其熱疲勞性(即冷熱抗疲勞裂紋)很差,不能在急冷急熱狀態(tài)下使用。
(1)硬度硬度是模具鋼的主要技術(shù)指標,模具在高應(yīng)力的作用下欲保持其形狀尺寸不變,具有足夠高的硬度。冷作模具鋼在室溫條件下一般硬度保持在HRC60左右,熱作模具鋼根據(jù)其工作條件,一般要求保持在HRC40~55范圍。對于同一鋼種而言,在一定的硬度值范圍內(nèi),硬度與變形抗力成正比;但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間,其塑性變形抗力可能有明顯的差別。
(2)紅硬性 在高溫狀態(tài)下工作的熱作模具,要求保持其組織和性能的穩(wěn)定,從而保持足夠高的硬度,這種性能稱為紅硬性。碳素工具鋼、低合金工具鋼通常能在180~250℃的溫度范圍內(nèi)保持這種性能,鉻鉬熱作模具鋼一般在550~600℃的溫度范圍內(nèi)保持這種性能。鋼的紅硬性主要取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理工藝。