鍛造模具鋼模塊的方法(鍛造模具用什么鋼最好)
本篇文章給大家談?wù)勫懺炷>咪撃K的方法,以及鍛造模具用什么鋼最好對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。
如何解決2738材質(zhì)模具鋼鍛造表面裂紋
您好!是什么方向的裂紋呢?
⑴縱向裂紋
裂紋呈軸向,形狀細(xì)而長(zhǎng)。當(dāng)模具完全淬透即無(wú)心淬火時(shí),心部轉(zhuǎn)變?yōu)楸葻崛葑畲蟮拇慊瘃R氏體,產(chǎn)生的切向拉應(yīng)力,模具鋼的含碳量愈高,產(chǎn)生的切向拉應(yīng)力愈大,當(dāng)拉應(yīng)力大于該鋼強(qiáng)度極限時(shí)導(dǎo)致縱向裂紋形成,以下因素又加劇了縱向裂紋的產(chǎn)生。
①鋼中含有較多S、P、Pb、Sn、As等低熔點(diǎn)有害雜質(zhì),鋼錠軋制時(shí)沿軋制方向呈縱向嚴(yán)重偏析分析分布,易產(chǎn)生應(yīng)力集中形成縱向淬火裂紋,或原材料軋制后快冷形成的縱向裂紋未加工掉保留在產(chǎn)品中,導(dǎo)致最終淬火裂紋擴(kuò)大形成縱向裂紋。
②模具尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(nèi)(碳工具鋼淬裂危險(xiǎn)尺寸為8~15mm,中低合金鋼危險(xiǎn)尺寸為25~40mm)或選擇的淬火冷卻卻介質(zhì)大大超過(guò)該鋼的臨界淬火冷卻速度時(shí)均易形成縱向裂紋。
預(yù)防措施:
①對(duì)原材料入庫(kù)進(jìn)行嚴(yán)格檢查,對(duì)有害雜質(zhì)含量超標(biāo)鋼材不投產(chǎn);
②盡量選用真空冶煉、爐外精煉或電渣重熔模具鋼材;
③改進(jìn)熱處理工藝,采用真空加熱,保護(hù)氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級(jí)淬火、等溫淬火;
④變無(wú)心淬火為有心淬火,即不完全淬透,獲得強(qiáng)韌性的下貝氏體組織等措施,大幅度降低拉應(yīng)力,能有效避免模具縱向開(kāi)裂和淬火畸變。
⑵橫向裂紋
裂紋特征是垂直于軸向的,未淬透模具,在淬硬區(qū)與未淬硬區(qū)過(guò)渡部分存在大的拉應(yīng)力峰值,大型模具快速冷卻時(shí)也易形成大的拉應(yīng)力峰值,因形成的軸向應(yīng)力大于切向應(yīng)力,導(dǎo)致產(chǎn)生橫向裂紋,鍛造模塊中S、Pb、Sn、As等低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)的橫向偏析或模塊存在橫向顯微裂紋,淬火后經(jīng)擴(kuò)展形成橫向裂紋。
預(yù)防措施:
①模塊應(yīng)合理鍛造,原材料長(zhǎng)度與直徑之比即鍛造比最好選在2~3之間,鍛造采用雙十字形變向鍛造,經(jīng)五鐓五拔多火鍛造,使鋼中碳化物和雜質(zhì)呈細(xì)小均勻分布于鋼基體,鍛造纖維組織圍繞型腔無(wú)定向分布,大幅度提高模塊橫向力學(xué)性能,減少和消除應(yīng)力源。
②選擇理想的冷卻速度和冷卻介質(zhì),在鋼的Ms店以上快冷,大于該鋼臨界淬火冷卻速度,鋼中過(guò)冷奧氏體產(chǎn)生的應(yīng)力為熱應(yīng)力,表層為壓應(yīng)力,內(nèi)層為張應(yīng)力,相互抵消,有效防止熱應(yīng)力裂紋形成,在鋼的Ms~Mf之間緩冷,大幅度降低淬火馬氏體時(shí)的組織應(yīng)力。當(dāng)鋼中熱應(yīng)力與相應(yīng)應(yīng)力總和為正(張應(yīng)力)時(shí),則易淬裂,為負(fù)時(shí),則不易淬裂。充分利用熱應(yīng)力,降低相變應(yīng)力,控制應(yīng)力總和為負(fù),能有效避免橫向淬火裂紋發(fā)生。CL-1有機(jī)淬火介質(zhì)是較理想淬火劑,同時(shí)可減少和避免淬火模具畸變,還可控制硬化層合理分布。調(diào)整CL-1淬火劑不同濃度配比,可得到不同冷卻速度,獲得所需硬化層分布,滿足不同模具鋼需求。
⑶弧狀裂紋
常發(fā)生在模具棱角、缺口、孔穴、凹模接線切邊等形狀突變處。這是因?yàn)榇慊饡r(shí)棱角處產(chǎn)生的應(yīng)力是平滑表面平均應(yīng)力的10倍。
①鋼中含碳量和合金元素含量愈高,鋼Ms點(diǎn)愈低,Ms點(diǎn)降低2℃,則淬裂傾向增加1.2倍,Ms點(diǎn)降低8℃。淬裂傾向則增加8倍。
②鋼中不同組織轉(zhuǎn)變和相同組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)性,由于不同組織比熱容差,造成巨大組織應(yīng)力,導(dǎo)致組織交界處形成弧狀裂紋;
③淬火后未及時(shí)回火,或回火不充分,鋼中殘余奧氏體未充分轉(zhuǎn)變,保留在使用狀態(tài)中,促進(jìn)應(yīng)力重新分布,或模具工作時(shí)殘余奧氏體發(fā)生馬氏體相變產(chǎn)生新的內(nèi)應(yīng)力,當(dāng)綜合應(yīng)力大于該鋼強(qiáng)度極限時(shí)便形成弧狀裂紋。
④具有第二類回火脆性鋼,淬火后高溫回火緩冷,導(dǎo)致鋼中P、S等有害雜質(zhì)化合物沿晶界析出,大大降低晶界結(jié)合力和韌性,增加脆性,工作時(shí)在外力作用下形成弧狀裂紋。
預(yù)防措施
①改進(jìn)設(shè)計(jì),盡量使形狀對(duì)稱,減少形狀突變,增加工藝孔與加強(qiáng)筋或采用組合裝配。
②圓角代直角及尖角銳邊,貫穿孔代盲孔,提高加工精度和降低表面粗糙度,減少應(yīng)力集中源。對(duì)于無(wú)法表面直角、尖角銳邊、盲孔等處一般硬度要求不高,可用鐵絲、石棉繩、耐火泥等進(jìn)行包扎或填塞,人為造成冷卻屏障,使之緩慢冷卻淬火,避免應(yīng)力集中,防止淬火時(shí)弧狀裂紋形成。
③淬火模具鋼應(yīng)及時(shí)回火,消除部分淬火內(nèi)應(yīng)力,防止淬火應(yīng)力擴(kuò)展。
④較長(zhǎng)時(shí)間回火,提高模具斷裂韌性值。
⑤充分回火,得到穩(wěn)定組織性能,多次回火使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變充分和消除新的應(yīng)力。
⑥合理回火,提高鋼件疲勞抗力和綜合力學(xué)性能;對(duì)于有第二類回火脆性模具鋼高溫回火后應(yīng)快冷(水冷或油冷),可消除二類回火脆性,防止和避免淬火時(shí)弧狀形成。
⑷剝離裂紋
模具工作時(shí)在應(yīng)力作用下,淬火硬化層一塊塊從鋼的集體中剝離。因模具表層組織和心部組織比熱容不同,淬火時(shí)表層形成軸向、切向淬火應(yīng)力,徑向產(chǎn)生拉應(yīng)力,并向內(nèi)部突變,在應(yīng)力急劇變化范圍較窄處產(chǎn)生剝離裂紋,常發(fā)生于經(jīng)表層化學(xué)熱處理模具冷卻過(guò)程中,因表層化學(xué)改性與鋼的基體相變不同時(shí)性,引起內(nèi)外層淬火馬氏體膨脹不同時(shí)進(jìn)行,產(chǎn)生大的相變應(yīng)力,導(dǎo)致化學(xué)處理滲層從基體組織中剝離。如火焰表面淬硬層、高頻表面淬硬層,滲碳層、碳氮共滲層、滲氮層、滲硼層、滲金屬層等。化學(xué)滲層淬火后不宜快速回火,尤其是300℃以下低溫回火快速加熱,會(huì)促使表層形成拉應(yīng)力,而鋼材心部及過(guò)渡層形成壓縮應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于壓縮應(yīng)力時(shí),導(dǎo)致化學(xué)滲層被拉裂剝離。
預(yù)防措施
①應(yīng)使模具鋼材化學(xué)滲層濃度與硬度由表至內(nèi)平緩降低,增強(qiáng)滲層與基體結(jié)合力,滲后進(jìn)行擴(kuò)散處理能使化學(xué)滲層與基體過(guò)渡均勻。
②模具鋼材化學(xué)處理之前進(jìn)行擴(kuò)散退火、球化退火、調(diào)制處理、充分細(xì)化原始組織,能有效防止和避免剝離裂紋產(chǎn)生,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
常用的模具鋼淬火工藝?yán)鋮s方法有哪些
模具鋼冷卻方法一:?jiǎn)我捍慊鸱?/p>
單液淬火法在實(shí)際生產(chǎn)中使用的頻次比較多,它將模具鋼或零件加熱到奧氏體化后淬入水,油或其他冷卻介質(zhì)中,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間冷卻(冷卻到低于珠光體型轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域或馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域)取出模具鋼空冷。由于選擇的冷卻介質(zhì)為一種,所以被稱之為單液淬火法。
模具鋼冷卻方法二:雙液淬火法
既然有單液,那么雙液淬火法也是有的,它是在兩種介質(zhì)中配合完成的,具體的做法為將加熱到奧氏體化溫度的模具鋼或零件先淬入高溫區(qū)快冷的第一種介質(zhì)中(通常是水或鹽水溶液),以抑制過(guò)冷奧氏體的珠光體轉(zhuǎn)變,當(dāng)冷卻到00*C.左右時(shí),迅速取出轉(zhuǎn)入低溫區(qū)緩冷的第二種介質(zhì)中(通常為油)。雙液淬火法的優(yōu)勢(shì)很明顯:有效地緩解或防止變形和開(kāi)裂。模具廠家直銷提醒:此法對(duì)于操作人員的技術(shù)水平要求較高。
模具鋼冷卻方法三:等溫淬火法
等溫淬火法的精髓在于有緩解變形和開(kāi)裂,淬火應(yīng)力小。具體的操作方法為:將加熱到奧氏體化溫度的模具鋼工件淬入溫度稍高于被淬火鋼鋼種Ms點(diǎn)的熱浴中等溫停留,完成相變以獲得下貝氏體組織或下貝氏體和馬氏體混合組織。
模具冷卻方法四:噴射淬火法
噴射淬火法的方式比較多,比如噴液(水或水溶液),噴霧(壓縮空氣和水經(jīng)霧化噴射到零件不同部位),氣淬等都是常見(jiàn)的噴射淬火法,優(yōu)點(diǎn)有可控制不同介質(zhì)或不同流量,壓力來(lái)控制和調(diào)節(jié)各溫度區(qū)域的冷速;改變不同噴嘴數(shù)量和位置可使;冷卻均勻。大型復(fù)雜特別是厚薄差大的工件和模具鋼使用的最多。
模具冷卻方法五:分級(jí)淬火法
該方法是冷卻方法中做常用的方法,優(yōu)點(diǎn)在于顯著減少變形并且提高模具鋼的韌度。具體的實(shí)施步驟為:將加熱到奧氏體化溫度的模具鋼或工件淬入溫度在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度附近的冷卻介質(zhì)(常用的為鹽浴)中,停留一段時(shí)間,使工件表面和中心溫度逐漸趨于一致后取出空冷,以較低的冷卻速度完成馬氏體轉(zhuǎn)變。
p20鋼材特性、鍛造方法及應(yīng)用領(lǐng)域
鋼材是我們生活中非常常見(jiàn)的一種建材設(shè)備,它一般使用在各個(gè)建筑場(chǎng)所,也會(huì)被用來(lái)制造各種器具和工具,眾所周知,用來(lái)各個(gè)領(lǐng)域制造或者構(gòu)建建筑物主體的鋼材要經(jīng)過(guò)各種各樣標(biāo)準(zhǔn)的鍛造,因此鋼材的型號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)也有會(huì)有所不同。p20鋼材就是其中的一種。
P20鋼材鍛造方法
p20鋼材是在鋼材出廠的時(shí)候?qū)摬牧线M(jìn)行相對(duì)應(yīng)的硬化處理,并回火之后將其硬度標(biāo)準(zhǔn)處理至330-370B的硬度標(biāo)準(zhǔn),然后將其作為一種模具的焊材,一般的標(biāo)準(zhǔn)是AISI-p20、GS-2311、ASSAB-618三種。p20鋼材一般在熱態(tài)的處理之后作為模具的制造,具有非常良好的可切削性能和鏡面研磨性能,而制造p20的使用方法一般是先對(duì)其進(jìn)行硬化處理,然后直接用于制模加工,對(duì)于工具而言它由非常好的尺寸穩(wěn)定性,模具壽命可以達(dá)到驚人的50W模次。
p20鋼材的特性
p20鋼材具有很多優(yōu)良的特性,比如,它在真空脫氣精煉處理之后鋼質(zhì)會(huì)變得非常純凈,非常適合進(jìn)行拋光和蝕紋加工塑膠模處理;它在預(yù)硬狀態(tài)下,并不需要任何的熱處理情況下就可以進(jìn)行模具的加工,這樣非常適合縮短工期;此外,經(jīng)過(guò)段扎加工之后,p20鋼材本身的組織就會(huì)變得致密,能夠通過(guò)100%的超聲波檢驗(yàn),且檢驗(yàn)過(guò)后也不會(huì)剩下氣孔,更不會(huì)出現(xiàn)針眼缺陷的狀況。此后,p20鋼材還會(huì)具備非常優(yōu)良的可切削性和鏡面研磨功能,因此作為各種磨具的材質(zhì)時(shí)就會(huì)得到體現(xiàn)出非常優(yōu)良的鋼材特性。
應(yīng)用領(lǐng)域和化學(xué)成分
p20鋼材一般是用來(lái)制作熱塑性塑膠模具或者擠壓模具,也可以用來(lái)制造各種各樣的重載模具的主要部件,此外,它也能夠制造冷結(jié)構(gòu)制件、電視機(jī)殼、洗衣機(jī)、冰箱內(nèi)殼和水桶等工具,當(dāng)然,根據(jù)它獨(dú)特的特性,p20鋼材也能夠用來(lái)制作汽車的保險(xiǎn)杠模具或者汽車等結(jié)構(gòu)上的部件。p20鋼材由于經(jīng)過(guò)了特殊的熱處理,因此在結(jié)構(gòu)上會(huì)具有非常多的化學(xué)成分,除去鐵之外,它還含有0.38%的碳元素,1.30%的錳元素,1.85%鉻元素,0.40%的鉬元素,此外還含有0.008%的硫元素。p20鋼材具有非常好的硬度和可塑性,因此才能夠適合用來(lái)制作各種各樣的模具。
p20鋼材的廠家介紹:
上海意賢金屬材料有限公司
上海意賢金屬材料有限公司是一家集經(jīng)銷批發(fā)、生產(chǎn)加工(模座CNC加工、大型模具深孔鉆“槍鉆”加工、模具鋼材精板加工)服務(wù)于一體的綜合型公司。
以薄利多銷共求發(fā)展,堅(jiān)持“質(zhì)量為本,誠(chéng)信似金,服務(wù)至上”的企業(yè)原則,堅(jiān)持技術(shù)進(jìn)步、不斷創(chuàng)新、不斷超越!?在營(yíng)銷產(chǎn)品上,以良好的品質(zhì)和優(yōu)良的服務(wù)鑄品牌;已成為有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的模具鋼材供應(yīng)商。
專業(yè)銷售國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口模具鋼材,目前與建立起良好戰(zhàn)略合作關(guān)系的知名品牌有瑞典一勝百、日本日立、日本大同、德國(guó)撒斯特、奧地利百祿、美國(guó)芬可樂(lè)、美國(guó)ALCOA鋁業(yè)等國(guó)際著名品牌。世界著名鋼廠的卓越品質(zhì)和質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的銷售策略,為形成龐大的用戶群體,遍及臺(tái)資,日資,港資,國(guó)營(yíng)和私營(yíng)企業(yè),與不同需求的用戶建立了良好的合作關(guān)系。是長(zhǎng)江三角洲地區(qū)擁有大型銷售、加工、真空熱處理、物流于一體的模具鋼專業(yè)廠家,為客戶提供了多元化的服務(wù)。
作為優(yōu)質(zhì)模具鋼銷售的市場(chǎng)倡導(dǎo)者,?深知模具鋼料的質(zhì)量及其穩(wěn)定性對(duì)模具制造的重要性通過(guò)其嚴(yán)格的進(jìn)貨標(biāo)準(zhǔn)及先進(jìn)的品質(zhì)監(jiān)測(cè)機(jī),如超聲波探傷、拉力測(cè)試、硬度測(cè)試等等,確保客戶放心使用。保證高質(zhì)量,高效率,讓客戶的訂單都能在***短的時(shí)間內(nèi)獲得***準(zhǔn)確的答復(fù)及穩(wěn)定安全的物流運(yùn)輸,?真正做到“客戶至上,滿意一百”的服務(wù)方針。致力讓全國(guó)的生產(chǎn)加工企業(yè)的“采購(gòu)”更輕松。長(zhǎng)久以來(lái),一直以良好的信譽(yù)和可靠的質(zhì)量贏得廣泛好評(píng)。
的目標(biāo)是通過(guò)提供優(yōu)秀的產(chǎn)品和專業(yè)的服務(wù),確??蛻粼谶x材、制造工藝、機(jī)加工和熱處理服務(wù)的整個(gè)過(guò)程中獲得的利益,確保為客戶創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益,獲得的利潤(rùn)回報(bào)。
以薄利多銷共求發(fā)展為理念,主營(yíng):五金模具鋼、塑膠模具鋼、鈦合金、鎢鋼、高速鋼、鋁合金、不銹鋼、工具鋼、彈簧鋼、合金鋼等
隨著科學(xué)技術(shù)和各個(gè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,鋼材的標(biāo)準(zhǔn)也變得越來(lái)越多,但是得到了國(guó)際上的規(guī)范處理,p20鋼材因此得到了很多行業(yè)的應(yīng)用,尤其是汽車和建材行業(yè)。
熱鍛模具鋼的熱處理
高熱穩(wěn)定性熱鍛模具鋼5Cr2NiMoVSi的熱處理
來(lái)源:數(shù)控機(jī)床網(wǎng) 時(shí)間:2008-6-3 16:01:46
國(guó)際模具網(wǎng)
摘要:5Cr2NiMoVSi鋼是近年來(lái)我國(guó)研制出的高熱穩(wěn)定性熱鍛模具鋼。雖然尚未納入GB/T1299-2000《合金工具鋼》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但已在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用多年,效果亦很好。是值得試用推廣的熱鍛模具新鋼種。
關(guān)鍵詞:5Cr2NiMoVSi鋼;高熱穩(wěn)定性;高韌性;高壽命
5Cr2NiMoVSi鋼是在5CrNiMo和4Cr5MoSiV(H11)鋼的基礎(chǔ)上研制的新鋼種。強(qiáng)度高于5CrNiMo鋼而稍低于4Cr5MoSiV(H11)鋼;沖擊韌度高于5CrNiMo鋼和4Cr5MoSiv(H11)鋼;淬透性接近5CrNiMo鋼。加熱時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向小,熱處理溫度范圍較寬,有利于大尺寸模塊長(zhǎng)時(shí)間加熱保溫。特別是,鋼的熱穩(wěn)定性高于5CrNiMo鋼,接近于4Cr5MoSiv(H11)鋼。因此特別適合于與鍛件接觸時(shí)間較長(zhǎng)因而模具工作面溫升較高的壓力機(jī)鍛模,和模鍛錘鍛模。
雖然5Cr2NiMoVSi鋼未納入GBT1299-2000《合金工具鋼》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但已在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用多年,效果亦好。是值得試用推廣的熱鍛模具新鋼種。
1 5Cr2NiMoVSi鋼的成份與性能
1.1 5Cr2NiMoVSi鋼的化學(xué)成分
1.2 5Cr2NiMoVSi鋼的物理性能
熱導(dǎo)率(室溫)W/(mk):33.5。
比熱容Cp(室溫)J/(Kgk):501.6。
2 5Cr2NiMoVSi鋼的熱加工與鍛造
熱加工鍛造是模具制造工藝過(guò)程中的重要工序,模具鍛造質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響到模具熱處理質(zhì)量的優(yōu)劣,關(guān)系到模具的使用壽命。鍛造的目的不僅是為了將坯料鍛造成所需要的形狀,更重要的是可以改善和提高模具的性能,保證模具的使用壽命。
模具鋼經(jīng)合理鍛造后,有如下效果:
A.使塊狀、網(wǎng)狀、帶狀碳化物破碎,分布均勻。
B.改變模具中流線的方向,使流線合理分布。
C.改善模具中的氣孔,疏松,提高鋼的比重和致密度。
3 5Cr2NiMoVSi鋼的熱處理工藝
3.1 預(yù)先熱處理
5Cr2NiMoVSi鋼等溫退火后的組織為粒狀珠光體+極少量未溶碳化物(合金滲碳體.M23C6和少量M6C、Mc,總含量為6.79%)硬度為220-230HBW。
3.2 淬火工藝規(guī)范
5Cr2NiMoVSi鋼的淬火溫度范圍較寬,可在960-1010℃范圍內(nèi)選擇。在此溫度范圍內(nèi)加熱,鋼的奧氏體晶粒度在9-10級(jí)之間,溫度升到1060℃時(shí),奧氏體晶粒開(kāi)始急劇長(zhǎng)大。
5Cr2NiMoVSi鋼的淬火加熱和冷卻工藝,是影響模具變形和開(kāi)裂,獲得理想淬火組織和理想力學(xué)性能的關(guān)鍵。由于錘鍛模具尺寸較大,在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力及組織應(yīng)力也很大,因此,錘鍛模淬火冷卻前要進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)冷。一般應(yīng)預(yù)冷至鋼的,AC3溫度附近,既880℃左右。預(yù)冷的方式:一是模具隨爐預(yù)冷,均溫后出爐淬火冷卻;二是出爐在空氣中預(yù)冷,小模塊(≤250mm)的預(yù)冷時(shí)間3-5min,大模塊(≥300mm)約5-8min。然后放入30-80℃的油中冷卻。為了冷卻均勻,最好進(jìn)行攪拌冷卻。鍛模一般冷至約150-200℃時(shí)就應(yīng)從油槽中取出,并立即回火。這時(shí)既可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定:模具提出油面時(shí)冒青煙而不再著火;也可以使用紅外測(cè)溫儀確定。鍛模在油中淬火冷卻的時(shí)間請(qǐng)參照表4。
5Cr2NiMoVSi鋼在960-1010℃溫度范圍內(nèi)淬火后的組織為板條馬氏體+孿晶馬氏體及少量殘余奧氏體。淬火后硬度為54-61HRC。
3.3 回火工藝規(guī)范
5Cr2NiMoVSi鋼具有較好的回火抗力,經(jīng)550℃回火后仍能保持高硬度(51-53HRC)。經(jīng)600℃回火后,硬度為47-48HRC,650℃回火后下降為42-44HRC。而5CrNiMo鋼經(jīng)650℃回火后硬度不足30HRC??梢?jiàn)5Cr2NiMoVSi鋼的熱穩(wěn)定性比5CrNiMo鋼高出150℃左右。在450-550℃范圍內(nèi)回火時(shí),從基體中析出M2C和VC等碳化物,具有較高的彌散度,產(chǎn)生二次硬化效應(yīng)。
由于大、中、小型模具的硬度要求不同,截面尺寸(主要是高度H)也不同,因此推薦的回火溫度范圍也較寬(請(qǐng)參照表5)。
一般情況下,由于模具淬火應(yīng)力很大,如果回火時(shí)加熱速度過(guò)快,會(huì)產(chǎn)生新的應(yīng)力,也常會(huì)使模具的變形或開(kāi)裂的可能性增大,所以在回火加熱時(shí),應(yīng)采用等溫預(yù)熱分段加熱回火形式。預(yù)熱溫度不應(yīng)高于350℃,高于350℃時(shí),模具心部的殘余奧氏體將向上貝氏體轉(zhuǎn)變,不僅會(huì)降低模具的強(qiáng)度,而且會(huì)顯著降低模具的沖擊韌性。因此等溫預(yù)熱的溫度一般取280℃左右,此溫度下,殘余奧氏體將向下貝氏體轉(zhuǎn)變。由于下貝氏體具有高的強(qiáng)韌性和沖擊韌性,因而獲得下貝氏體組織是有利于提高模具的使用壽命。
由于5Cr2NiMoVSi鋼含有0.80-1.20%的Mo,因此對(duì)第二類回火脆性并不敏感,所以回火后的冷卻可采用空冷。雖然慢冷對(duì)鋼的沖擊韌性略有降低,但絕對(duì)值仍然滿足技術(shù)條件要求。
在生產(chǎn)條件下,常常采用一次回火。但由于回火不足(特別是大、中型模塊),在生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生采用一次回火(加上回火時(shí)問(wèn)短)后,模具極易產(chǎn)生開(kāi)裂,有的甚至在未使用的情況下產(chǎn)生開(kāi)裂。因此,在第一次回火后,應(yīng)當(dāng)再進(jìn)行第二次回火,將模具的內(nèi)應(yīng)力降至最低。
第二次回火必須在第一次回火后模具冷卻至室溫,使殘余奧氏體充分轉(zhuǎn)變后才能進(jìn)行。第二次回火溫度應(yīng)低于第一次回火溫度約10℃左右。
4 5Cr2NiMoVSi鋼熱處理后的力學(xué)性能
5Cr2NiMoVSi鋼經(jīng)960-1010℃加熱淬火,600-680℃加熱回火后,可獲得較高的綜合力學(xué)性能。
4.1 5Cr2NiMoVSi鋼985℃淬火后的力學(xué)性能。
4.2 5Cr2NiMoVSi鋼的高溫強(qiáng)度
5Cr2NiMoVSi鋼在500℃以下試驗(yàn)時(shí),高溫強(qiáng)度與5CrNiMo鋼相近,當(dāng)試驗(yàn)溫度高于600℃時(shí),5Cr2NiMoVSi鋼的高溫強(qiáng)度比5CrNiMo鋼高出一倍以上。這與5CrNiMo鋼中的M3C碳化物在高溫下易聚集長(zhǎng)大有關(guān)。
4.3 5Cr2NiMoVSi鋼高溫沖擊韌度
500-550℃是模具工作面的工作溫度范圍,在此溫度下,5CrNiMo鋼的沖擊韌度處于谷值,而5Cr2NiMoVSi鋼的沖擊韌度僅有少許下降,比5CrNiMo鋼高出一倍。
5 5Cr2NiMoVSi鋼在汽車前軸鍛模中的應(yīng)用
東風(fēng)EQ140型汽車前軸鍛模的尺寸為1825395300mm,熱處理后的硬度要求為37-41HRC。鍛模在工作中所受的沖擊力比較小,但與鍛件接觸的時(shí)間長(zhǎng)。模具表面的工作溫度較高。因此要求模具有高的高溫強(qiáng)度、耐磨性、抗回火穩(wěn)定性及耐熱疲勞性。
原前軸模在采用5CrNiMo鋼制造時(shí),由于熱穩(wěn)定性及強(qiáng)度低,不能滿足壓力機(jī)模具對(duì)性能的要求,使用中常因熱磨損和熱裂嚴(yán)重而失效,使用壽命一般為5500-6000件。在改用5Cr2NiMoVSi鋼制造后,使用壽命顯著提高。
按上述熱處理工藝生產(chǎn)的5Cr2NiMoVSi鋼制前軸鍛模的使用壽命達(dá)到了9000件左右,比5CrNiMo鋼提高了50%左右,效果比較明顯。
6 結(jié)語(yǔ)
(1)5Cr2NiMoVSi鋼經(jīng)960-1010℃加熱淬火,600-680℃加熱回火后,可獲得較高的綜合力學(xué)性能。
(2)5Cr2NiMoVSi鋼具有較高的熱穩(wěn)定性,比5CrNiMo鋼高150℃以上。
(3)5Cr2NiMoVSi鋼鍛模的使用壽命比5CrNiMo鋼鍛模提高50%以上。
(4)5Cr2NiMoVSi鋼是值得試用推廣的熱鍛模具新鋼種。
(5)45Cr2NiMoVSi鋼的化學(xué)成分除C和Si比5Cr2NiMoVSi鋼略低外,其它化學(xué)成分基本一致,因此可參照上述工藝進(jìn)行熱處理。
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模具成型方法分類有哪些
1、塑料注射模具:它主要是熱塑性塑料件產(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)用最為普遍的一種成型模具,塑料注射成型模具對(duì)應(yīng)的加工設(shè)備是塑料注射模具對(duì)應(yīng)的加工設(shè)備是塑料注射成型機(jī),塑料首先在注射機(jī)底加熱料筒內(nèi)受熱熔融,然后在注射機(jī)的螺桿或柱塞推動(dòng)下,經(jīng)注射機(jī)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入
模具型腔,塑料冷卻硬化成型,脫模得到制品。其結(jié)構(gòu)通常由成型部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、推出機(jī)構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支撐部件等部分組成。制造材料通常采用塑料模具鋼模塊,常用的材質(zhì)主要為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼,高速鋼等。注射成型加工方式通常只適用于熱塑料品的制品生產(chǎn),用注射成型工藝生產(chǎn)的塑料制品十分廣泛,從生活日用品到各類復(fù)雜的機(jī)械,電器、交通工具零件等都是用注射模具成型的,它是塑料制品生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種加工方法。
2、塑料吹塑模具:是用來(lái)成型塑料容器類中空制品(如飲料瓶、日化用品等各種包裝容器)的一種模具,吹塑成型的形式按工藝原理主要有擠出吹塑中空成型、注塑成型的形式按工藝原理主要有擠出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型(俗稱“注拉吹”),多層吹塑中空成型,片材吹塑中空成型等。中空制品吹塑成型所對(duì)應(yīng)的設(shè)備通常稱為塑料吹塑成型機(jī),吹塑成型只適用于熱塑料品種制品的生產(chǎn)。吹塑模具結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,所用材料多以碳素多則制造。
3、塑料吸塑模具:是以塑料板、片材為原料成型某些較簡(jiǎn)單塑料制品的一種模具,其原理是利用抽真空盛開(kāi)方法或壓縮空氣成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片,在加熱軟化的情況下變形而貼在模具的型腔上得到所需成型產(chǎn)品,主要用于一些日用品、食品、玩具類包裝制品生產(chǎn)方面。吸塑模具因成型時(shí)壓力較低,所以模具材料多選用鑄鋁或非金屬材料制造,結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。
4、塑料拉絲模具:主要是用來(lái)生產(chǎn)塑料絲的一種模具,其原理是通過(guò)擠出機(jī)熔融的塑料經(jīng)過(guò)模具上的小孔后再經(jīng)冷卻,拉伸、收卷等過(guò)程形成最終的拉絲產(chǎn)品。模具材質(zhì)多為冷作模具鋼或氮化鋼制造,其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。
模具鋼H13鍛造注意哪些?
個(gè)人愚見(jiàn):H13傳統(tǒng)的鍛造工藝,始鍛溫度1150℃,終鍛溫度860℃,鍛后熱坑緩冷或直接入高溫爐球化退火。球化退火850-870℃ 4h,爐冷400-500℃出爐空冷。H13傳統(tǒng)的鍛造工藝產(chǎn)生的問(wèn)題:經(jīng)金相分析發(fā)現(xiàn):一次碳化物呈塊狀,二次碳化物呈網(wǎng)狀分布 .改進(jìn)措施:鍛造后高溫形變正火+球化處理鍛造比增大模塊內(nèi)部孔隙被焊合,碳化物被擊碎分布均勻,力學(xué)性能得到改善。但鍛造比太高時(shí)會(huì)出現(xiàn)纖維組織,使材料出現(xiàn)各向異性,橫向力學(xué)性能急劇下降。因此鍛造比大小應(yīng)根據(jù)碳化物級(jí)別確定,一般為2-4為宜。
鍛造模具鋼模塊的方法的介紹就聊到這里吧,感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容。
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