冷作模具钢的热处理特点
淬火、回火是冷作模具零件强韧化的主要方法。
cr12mov模具零件淬火工艺参数如淬火的奥氏体化温度或淬火温度偏离常规的温度范围是常有的,有时是必要的,就是说零件的热处理工艺过程必须结合生产实际情况。回火的工艺规范,则取决于模具零件的热处理技术要求。
1)冷作模具钢含合金元素量大且品种多,合金化较复杂。钢的导热性差,而奥氏体化温度又高,因此加热过程宜缓慢,多采用预热或阶梯式升温。
2)为保证钢的表面质量,应重视加热介质,所以控制气氛炉、真空炉等先进加热设备和方法普遍采用,盐浴加热应充分脱氧、净化。
3)在达到淬火目的的前提下,应采用较缓和的冷却方式。等温淬火、分级淬火、高压气淬、空冷淬火等是常用的方法。
4)为了进一步强化,采用效果显著的冷处理或渗氮等表面处理方法。
5)盐浴处理后应及时清理,工序间的防护工作很重要。
6)冷作模具钢价格昂贵,冷作模具零件加工复杂、制造周期长、综合成本高。所
目前我国常用的冷作模具钢有:
低合金工具钢 CrWMn,9CrWMn(易形成网状碳化物,一般采用淬火温度820~840℃,回火温度 180~250℃)
高碳高铬钢Cr12及cr12mov Cr12Mo1V1(共晶碳化物偏析较严重,淬火温度980~1080℃均可,温度超过1050℃有较强的二次硬化效应,二次硬化回火温度约520℃,适用于高硬度高耐磨低应力的模具。)
高速钢系列(有更高的耐磨性和强度但其韧性不足。作为冷作模具使用时淬火温度可以较切削工具时低,以增强其韧性。)
少少发言,权当抛砖引玉。。。
为了改善Cr12型冷作模具钢的共晶碳化物偏析,提高其韧性,并进一步增加耐性,开发出不少新的钢种,如我国研制的LD、ER5和GM钢 ;日本的TCD、AUF11、DC53;美国的Vasco DIE等等
模具材料的选择
在模具及其零件的设计、制造过程中,选择原材料是至关重要的内容。模具设计时,如果材料不确定,就无法安排制造的加工路线和成形工艺方法,也无法估算制造成本。材料影响着模具产品的功能适用性、耐用度(寿命)、可靠性()。
cr12mov应根据模具的生产条件和工作环境的需要,结合模具材料的基本性能和相关因素,来选择适合模具要求、经济合理、技术上先进的模具材料。
模具材料的选用原则
1.满足使用性能原则
使用性能包括力学性能、物理性能和化学性能。对于模具零件,一般是在分析其工作条件和失效形式的基础上,提出力学性能要求。
1)对于承受冲击载荷、循环冲击载荷的模具及零件,如锤杆、锻模等,失效形式主要是过量变形与疲劳断裂,要求选用综合力学性能较高的材料。
2对于承受交变载荷的模具及零件,其失效形式主要是疲劳破坏,要求疲劳强度高。承载较大的零件常选用淬透性较高的合金钢材料,进行调质处理;也可进行表面淬火、喷丸、滚压等处理,提高疲劳强度。
3)对于承受载荷不大、靡擦较大的模具及零件,失效形式主要是磨损,要求耐磨性好。可选用高碳钢和高碳合金钢,进行淬火和低温回火,获得高硬度、高耐磨性。
4)对于承受交变载荷且摩擦力较大的模具及零件,失效形式主要是磨损断裂,要求外硬内韧,有较好的耐磨性,较高的疲劳强度。可选用中碳钢或中碳合金钢,经正火或调质后再进行表面淬火、低温回火。
cr12mov钢经深冷处理, 深冷处理可使淬火马氏体析出高度弥散的超微细碳化物, 随后进行200℃低温回火后, 这些超微细碳化物可转变为 碳化物。未经深冷处理的马氏体, 在低温回火后, 仅在某些局部区域析出有少量的 碳化物。 cr12mov采用低温化学热处理方法 在保持Crl2MoV钢高硬度和高耐磨性的基础上离子渗氮、气体氮碳共渗、盐浴硫氰共渗种常用的低温化学热处理渗层的粘着抗力。3种低温化学热处理渗层均有显著的抗冲击粘着作用 其中尤以盐浴硫氰共渗。cr12mov钢制不锈钢器皿拉伸模经气体氮碳共渗处理后 使用寿命达3万件以上 较常规淬火、回火处理的同类模具寿命提高10倍以上。
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