8418模具鋼材料怎么處理好一點(838hs模具鋼)

博主:adminadmin 2024-01-28 12:30:01 條評論
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本篇文章給大家談談8418模具鋼材料怎么處理好一點,以及838hs模具鋼對應的知識點,希望對各位有所幫助。

模具鋼材8408和8418有何優(yōu)缺點

8418模具鋼材料怎么處理好一點(838hs模具鋼)

8408是頂級熱作模具高溫合金鋼,適用于熱鍛紅沖模,鈷鉻銅、紫黃銅擠壓模,高精度復雜鋁壓鑄模。該鋼的熱強性、熱硬性、冷熱疲勞抗力性、耐磨性以及鍛造加工切削性能均好于HDR-18。該鋼淬火范圍寬,過熱敏感性好,淬透性高,抗沖擊力強,適用于高溫惡劣環(huán)境中長期作業(yè)。

應用舉例:

1、汽車配件、汽車鍛件熱鍛模壽命為3Cr2W8V鋼的4.2倍;

2、汽車彈簧芯棒壽命為3Cr2W8V鋼的2倍;

3、汽車驅動電機齒輪高速鍛模壽命為H13鋼的2-8倍;

4、柱塞熱壓沖頭為3Cr2W8V鋼的15-20倍;

5、紫黃銅熱擠壓壽命為3Cr2W8V鋼的6倍;

6、炊具制鍋鍛模是H13鋼的3-5倍。

8418是瑞典一勝百發(fā)展的一種優(yōu)質熱作模具鋼,其采用了最新的生產及精煉技術,由此使得DIEVAR作為最新發(fā)展的壓鑄模具鋼而具備優(yōu)良的康熱疲勞龜裂、熱沖擊開裂、熱磨損、塑性變形的性能。這些獨特的性能使其成為壓鑄、熱鍛、熱擠模具鋼的最佳選擇。另外:在沖切過程中,模具必須具備一定的韌性。當沖切厚的板材和鋼帶時,模具沖切刃口會承受很高的拉應力,所以要求模具必須具有很高的韌性才不至于開裂。被加工件厚度越厚對模具韌性要求就越高,此時就必須選用高韌性且耐沖擊的模具材料,同時還必須具有良好的耐磨性以保證合理經濟的生產運轉。瑞典一勝百8418 具有以下特點:1.極佳的韌性合延展性且各項同性2.優(yōu)良的抗回火軟化性能3.優(yōu)良的高溫強度4.極佳的淬透性5.優(yōu)良的熱處理尺寸穩(wěn)定性和鍍覆性能用途:鋅、鎂、鋁、鈦合金壓鑄模具、熱擠壓模具(如:模仁襯套、頂桿、承塊等)、熱鍛模具等。

模具常用鋼材的特性和熱處理方法

常用沖裁模具主要零件材料的性能及熱處理工藝

一.模具鋼的分類及發(fā)展

模具用鋼主要分三大類,冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼。

目前我國常用的冷作模具鋼仍多是碳素工具鋼(T7A、T8A、T10A、T12A)、低合金工具鋼CrWMn、高碳高鉻鋼Cr12、Cr12MoV、高速鋼W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等傳統(tǒng)的典型鋼種,不過也引進。研制了多種新的鋼種以適應不斷提高的要求。

熱作模具鋼主要用于制造高溫狀態(tài)下進行壓力加工的模具,如熱鍛模具、熱擠壓模具、壓鑄模具、熱鐓模具等。隨鍛壓機械能力的加大、加工件形狀的復雜化,尤其是被加工材料加工難度的增大,如加工鈦合金、高合金鋼、不銹鋼和耐熱鋼,模具趨向大型化、高性能。對熱作模具用鋼性能的要求也越來越高,傳統(tǒng)的熱作模具鋼5CrNiMo和5CrMnMo鋼由于熱強性、熱穩(wěn)定性較低、易龜裂和塌陷,使用壽命短。3Cr2W8V鋼由于鎢含量高、耐熱振性較差、易熱疲勞,導致龜裂等缺陷。近年來,一些具有較高的熱強性、高的熱疲勞性和良好的韌性的新型熱作模具鋼相繼問世。

二. 沖裁模

沖裁模具,是在冷沖壓加工中,將金屬或非金屬加工成零件或半成品的一種特殊工藝裝備。是沿封閉或敞開的輪廓線使材料產生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。

當被沖裁加工的材料較硬或變形抗力較大時,沖模的凸、凹模應選取耐磨性好、強度高的材料。而導柱導套則要求耐磨和較好的韌性,故多采用低碳鋼表面滲碳淬火。又如,碳素工具鋼的主要不足是淬透性差,在沖模零件斷面尺寸較大時,淬火后其中心硬度仍然較低,但是,在行程次數很大的壓床上工作時,由于它的耐沖擊性好反而成為優(yōu)點。對于固定板、卸料板類零件,不但要有足夠的強度,而且要求在工作過程中變形小。另外,還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強化的方法提高模具零件的性能。對于凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模,應選取有足夠硬度、強度、韌性、耐磨性等綜合機械性能較好的模具鋼,同時應具有一定的紅硬性和熱疲勞強度等。

所以在制造沖裁模具的材料應有一定的選擇,常用的模具工作部件材料的種類有:碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高鉻或中鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質合金、鋼結硬質合金等等。

1.碳素工具鋼:在模具中應用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等,優(yōu)點為加工性能好,價格便宜。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大,承載能力較低。

2.低合金工具鋼:低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比,減少了淬火變形和開裂傾向,提高了鋼的淬透性,耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV、6CrNiSiMnMoV等。

3. 高碳高鉻工具鋼:常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1,它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性,熱處理變形很小,為高耐磨微變形模具鋼,承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴重,必須進行反復鐓拔(軸向鐓、徑向拔)改鍛,以降低碳化物的不均勻性,提高使用性能。

4. 高碳中鉻工具鋼:用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它們的含鉻量較低,共晶碳化物少,碳化物分布均勻,熱處理變形小,具有良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比,性能有所改善。

5. 高速鋼:高速鋼具有模具鋼中最高的的硬度、耐磨性和抗壓強度,承載能力很高。模具中常用的有W18Cr4V和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2以及為提高韌性開發(fā)的降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V。高速鋼也需要改鍛 ,以改善其碳化物分布 。

6. 基體鋼:在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素,適當增減含碳量,以改善鋼的性能。這樣的鋼種統(tǒng)稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲勞強度和韌性均優(yōu)于高速鋼,為高強韌性冷作模具鋼,材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb、7Cr7Mo2V2Si、5Cr4Mo3SiMnVAL等。

模具鋼如何淬火

不同的模具鋼有不同淬火方法,淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火后鋼件變硬,但同時變脆。為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當溫度進行長時間的保溫,再進行冷卻,這種工藝稱為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關系密切,常常配合使用,缺一不可。

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多,最早是采用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制,且無環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進行間接加熱。

金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。

加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度 ,是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得高溫組織。另外轉變需要一定的時間,因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時,加熱速度極快,一般就沒有保溫時間,而化學熱處理的保溫時間往往較長。

冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求,例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。

淬火目的

淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變,得到馬氏體或下貝氏體組織,然后配合以不同溫度的回火,以大幅提高鋼的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等,從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。

淬火工藝

將金屬工件加熱到某一適當溫度并保持一段時間,隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性,因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齒輪、軋輥、滲碳零件等)。通過淬火與不同溫度的回火配合,可以大幅度提高金屬的強度、韌性及疲勞強度,并可獲得這些性能之間的配合(綜合機械性能)以滿足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能,如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用于鋼件。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時,原有在室溫下的組織將全部或大部轉變?yōu)閵W氏體。隨后將鋼浸入水或油中快速冷卻,奧氏體即轉變?yōu)轳R氏體。與鋼中其他組織相比,馬氏體硬度最高。淬火時的快速冷卻會使工件內部產生內應力,當其大到一定程度時工件便會發(fā)生扭曲變形甚至開裂。為此必須選擇合適的冷卻方法。根據冷卻方法,淬火工藝分為單液淬火、雙介質淬火、馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火4類。

淬火效果的重要因素,淬火工件硬度要求和檢測方法:

淬火工件的硬度

淬火工件的硬度影響了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度計,測試HRC硬度。淬火的薄硬鋼板和表面淬火工件可測試HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火鋼板、淺層表面淬火工件和直徑小于5mm的淬火鋼棒,可改用表面洛氏硬度計,測試HRN硬度。

在焊接中碳鋼和某些合金鋼時,熱影響區(qū)中可能發(fā)生淬火現(xiàn)象而變硬,易形成冷裂紋,這是在焊接過程中要設法防止的。

由于淬火后金屬硬而脆,產生的表面殘余應力會造成冷裂紋,回火可作為在不影響硬度的基礎上,消除冷裂紋的手段之一。

淬火對厚度、直徑較小的零件使用比較合適,對于過大的零件,淬火深度不夠,滲碳也存在同樣問題,此時應考慮在鋼材中加入鉻等合金來增加強度。

淬火是鋼鐵材料強化的基本手段之一。鋼中馬氏體是鐵基固溶體組織中最硬的相(表1),故鋼件淬火可以獲得高硬度、高強度。但是,馬氏體的脆性很大,加之淬火后鋼件內部有較大的淬火內應力,因而不宜直接應用,必須進行回火。

表1鋼中鐵基固溶體的顯微硬度值

淬火工藝的應用

淬火工藝在現(xiàn)代機械制造工業(yè)得到廣泛的應用。機械中重要零件,尤其在汽車、飛機、火箭中應用的鋼件幾乎都經過淬火處理。為滿足各種零件干差萬別的技術要求,發(fā)展了各種淬火工藝。如,按接受處理的部位,有整體、局部淬火和表面淬火;按加熱時相變是否完全,有完全淬火和不完全淬火(對于亞共析鋼,該法又稱亞臨界淬火);按冷卻時相變的內容,有分級淬火,等溫淬火和欠速淬火等。

工藝過程 包括加熱、保溫、冷卻3個階段。下面以鋼的淬火為例,介紹上述三個階段工藝參數選擇的原則。

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