冲压件模具的主要材料是模具钢(包括工具钢和高速钢),有时还要用到硬质合金.
冲压件模具通常要求具有很高的硬度和,热处理是的.
模具钢的硬度检测主要采用洛氏硬度计,测试HRC硬度值.当模具较大,不便移动时可采用里氏硬度计.硬质合金的硬度检测采用洛氏硬度HRA标尺.为了高的表面硬度和,许多冲压件模具和冲压件模具配件都要进行表面热处理,例如表面渗氮.对于这样的模具人们非常关心它的表面硬度和硬化层.对于体积不太大,移动方便的冲压件模具,可直接在表面洛氏硬度计上测试其表面硬度HRN值.体积较大,不易移动的只好采用切割试样的办法,取样后在表面洛氏硬度计上测试HRN值.也可以用维氏硬度计测试HV值.还有一种办法是用相同材料制成小块试片,在相同条件下进行热处理,然后测出试片的硬度值,以此来估计冲压件模具的硬度.
表面热处理冲压件模具的硬化层可以用维氏或努氏硬度计检测.检测方法可参考网站上笔者的其他文章.
在测试经过表面热处理的冲压件模具钢硬度时,有一种错误的做法值得纠正.这就是在这种场合不适当地使用里氏硬度计.里氏硬度计的优点是轻便,带有电脑,使用简单,换算成各种硬度值都很方便.但是它的问题是只能测试厚重的工件,测试具有单一材质的工件.对于具有表面硬化层的工件无法测试出准确的硬度值,因为这种工件已经不是单一材质了.这是由里氏硬度计的原理决定的.布,洛,维三种常用硬度计都是采用静态测试原理,都是将一个硬质压头缓慢地压入试样表面,然后测试压痕或尺寸,确定硬度值的大小.而里氏硬度计采用的是动态测试原理.它是将一个规定质量的球体以规定速度冲击试样表面,测试它初速度与反弹后速度之差,以此来确定试样的硬度值.里氏硬度计是靠测试材料的反弹力确定硬度的.它施加给试样的动能要沿作用力方向传递到很深的部位(至少要深达几厘米).要理解这一点,只要看一下里氏硬度计的标准硬度块有多厚就清楚了.假如,有两个同样尺寸,同样硬度的工件,表面又用相同的工艺进行了氮化处理,氮化层硬度相同,只是厚度一个为0.5mm,另一个为1.0mm.这时如果用里氏硬度计测试工件的硬度,显然会得出不同的结果.很明显它测出来的硬度值既不是氮化层的硬度,也不是基材的硬度,而是二者共同作用的结果,因表面层的厚度不同,必然会得出不同的结果.结论是里氏硬度计不能用于具有表面硬化层的工件.