模具材料與熱處理工藝選擇探討(存儲(chǔ)版)
【正文】 a一般選擇較低的淬火溫度。同時(shí)，采用250℃回火時(shí)，淬火馬氏體會(huì)產(chǎn)生不同程度的分解，使模具產(chǎn)生收縮變形。如果繼續(xù)提高淬火溫度，硬度上升但沖擊韌度、抗彎強(qiáng)度會(huì)降低?；鼗饻囟壬叩?20℃～240℃，又開始出現(xiàn)尺寸膨脹，在260℃～320℃回火時(shí)，會(huì)出現(xiàn)尺寸膨脹的最大值，而繼續(xù)提高溫度，變形又趨于收縮。高合金鋼模具淬火溫度的選擇應(yīng)首先考慮控制淬火變形。高碳高鉻鋼的回火抗力高，回火時(shí)馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變是影響模具尺寸變形的兩個(gè)主要因素。工藝結(jié)果顯示，隨奧氏體化溫度升高，h13鋼硬度及斷裂韌性升高，但沖擊韌性下降；而經(jīng)雙重淬火的可在幾乎不降低韌性的條件下得到最大的斷裂韌性，硬度值也高于普通淬火。為了適應(yīng)不同模具的特殊性能要求，除開發(fā)具有不同特性以適應(yīng)各種性能要求的型材外，各國的模具工作者亦不斷的開發(fā)新的熱處理工藝，本文著重分析并總結(jié)了模具材料選擇和熱處理技術(shù)方面的概況，以期能對(duì)模具的設(shè)計(jì)和制造帶來一定參考價(jià)值和積極意義。第一代熱作模具鋼主要包括5crni－mo、5crmnmo和3cr2w8v鋼，自上世紀(jì)30年代初在工業(yè)中應(yīng)用后至今仍廣為應(yīng)用，已經(jīng)積累了豐富的冶煉、鍛造、機(jī)械加工和熱處理工藝經(jīng)驗(yàn)；第二代熱作模具鋼則是以美國的aisihl0、hll、h1h13鋼系列為代表，尤其以h13鋼最受歡迎。截面尺寸大的模具可用150℃～200℃的油來充當(dāng)淬火冷卻介質(zhì)。這類鋼的含碳量高，同時(shí)含有太量的碳化物形成元素，具有高的淬透性、耐磨性和熱硬性。crwmn鋼等溫淬火后比普通淬火的強(qiáng)韌性高，對(duì)于易產(chǎn)生斷裂的模具可采用等溫淬火。該鋼淬火溫度的選擇，由于鎢形式碳化物，所以這種鋼在淬火及低溫回火后具有比鉻鋼和9sicr鋼更多的過剩碳化物和更高的硬度。而且當(dāng)回火溫度在200～250℃時(shí)，會(huì)產(chǎn)生回火脆性，導(dǎo)致韌性下降。因此，淬火和回火工藝是影響低淬透性冷作模具性能的主要因素。對(duì)于完全對(duì)稱的二件模具，可以先將二件加工成整體，熱處理后再沿對(duì)稱軸線切開。必要的截面變化應(yīng)平滑過渡，形狀盡可能對(duì)稱，有時(shí)可適當(dāng)增加工藝孔。5crw2si鋼制冷剪刀片，在600t廢鋼剪切機(jī)上使用，剪切12～25mm普通碳鋼時(shí)，比未調(diào)質(zhì)的性能提高5倍；crl2鋼制44mmx 85mm冷擠沖頭，原工藝980℃淬火，280℃回火，硬度60～62hrc，性能7000～8000件，改為調(diào)質(zhì)取代球化，性能提高到10萬件以上。其工藝的主要措施是高溫固溶和循環(huán)細(xì)化。三是有一定的耐蝕性。(二)熱作模具材料熱作模具一般在600℃左右的高溫下工作，要求模具材料具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、抗冷熱疲勞性能、抗氧化性能和抗特殊介質(zhì)腐蝕性能，用于制造鍛壓、熱擠壓、壓鑄、熱鐓模和高溫超塑成形用模具。熱處理模具性能的影響主要反映在熱處理技術(shù)要求不合理和熱處質(zhì)量不良兩個(gè)方面。
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