鋼錠模材料的強(qiáng)度特性主要包括以下幾個(gè)方面:
一、抗拉強(qiáng)度
抗拉強(qiáng)度是鋼錠模材料在拉伸載荷作用下抵抗斷裂的能力。對于鋼錠模來說,較高的抗拉強(qiáng)度意味著能夠承受鋼水的靜壓力和脫模時(shí)的機(jī)械應(yīng)力,減少模具在使用過程中發(fā)生斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
不同的鋼錠模材料具有不同的抗拉強(qiáng)度。例如,球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度一般在 400MPa 至 900MPa 之間,具體數(shù)值取決于球化率、基體組織等因素。而鑄鋼的抗拉強(qiáng)度通常較高,可以達(dá)到 500MPa 至 1200MPa 以上。
二、屈服強(qiáng)度
屈服強(qiáng)度是材料開始產(chǎn)生明顯塑性變形時(shí)的應(yīng)力值。鋼錠模材料的屈服強(qiáng)度決定了模具在承受載荷時(shí)的變形程度。如果屈服強(qiáng)度較低,模具在使用過程中可能會(huì)發(fā)生較大的變形,影響鋼錠的尺寸精度和質(zhì)量。
一般來說,鋼錠模材料的屈服強(qiáng)度應(yīng)高于其在工作過程中所承受的大應(yīng)力,以確保模具的穩(wěn)定性和可靠性。例如,某些高強(qiáng)度球墨鑄鐵的屈服強(qiáng)度可以達(dá)到 250MPa 至 600MPa 左右。
三、抗壓強(qiáng)度
鋼錠模在澆鑄過程中主要承受鋼水的靜壓力,因此抗壓強(qiáng)度也是一個(gè)重要的強(qiáng)度特性。較高的抗壓強(qiáng)度可以保證模具在承受鋼水壓力時(shí)不會(huì)發(fā)生壓潰或變形。
不同材料的抗壓強(qiáng)度也有所不同。例如,灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度一般在 600MPa 至 2000MPa 之間,而球墨鑄鐵的抗壓強(qiáng)度相對較高,可以達(dá)到 800MPa 至 2500MPa 以上。
四、硬度
硬度是材料抵抗局部變形,特別是壓痕或劃痕的能力。鋼錠模材料的硬度與其耐磨性和抗劃傷性密切相關(guān)。較高的硬度可以減少模具在使用過程中因與鋼錠摩擦而產(chǎn)生的磨損,延長模具的使用壽命。
常見的鋼錠模材料硬度范圍如下:球墨鑄鐵的硬度一般在 HB150 至 HB300 之間,鑄鋼的硬度可以達(dá)到 HB200 至 HB400 以上。通過熱處理等手段可以進(jìn)一步提高材料的硬度。
五、沖擊韌性
沖擊韌性是材料在沖擊載荷作用下吸收能量和抵抗斷裂的能力。鋼錠模在使用過程中可能會(huì)受到鋼水的沖擊、脫模時(shí)的碰撞等動(dòng)態(tài)載荷,因此具有一定的沖擊韌性是很重要的。
沖擊韌性通常用沖擊吸收功來表示。例如,球墨鑄鐵的沖擊吸收功一般在 10J 至 30J 左右,而某些高強(qiáng)度鑄鋼的沖擊吸收功可以達(dá)到 30J 至 50J 以上。
六、熱疲勞強(qiáng)度
鋼錠模在澆鑄和冷卻過程中會(huì)經(jīng)歷反復(fù)的加熱和冷卻,容易產(chǎn)生熱疲勞裂紋。熱疲勞強(qiáng)度是材料抵抗熱疲勞破壞的能力。
影響鋼錠模材料熱疲勞強(qiáng)度的因素主要有材料的熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱性、高溫強(qiáng)度等。例如,球墨鑄鐵的熱疲勞強(qiáng)度相對較高,這是因?yàn)槠涫蚧罂梢詼p少熱應(yīng)力集中,提高材料的抗熱疲勞性能。
七、高溫強(qiáng)度
在鋼水澆鑄過程中,鋼錠模會(huì)處于高溫狀態(tài),因此材料的高溫強(qiáng)度也是一個(gè)重要的考慮因素。高溫強(qiáng)度是指材料在高溫下抵抗變形和斷裂的能力。
一般來說,隨著溫度的升高,材料的強(qiáng)度會(huì)逐漸降低。對于鋼錠模材料,需要在高溫下保持一定的強(qiáng)度,以承受鋼水的壓力和熱應(yīng)力。例如,某些耐熱鑄鋼在高溫下仍能保持較高的強(qiáng)度,可以滿足鋼錠模的使用要求。