熱擠壓模具鋼,品質(zhì)優(yōu)選
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熱擠壓模具鋼出廠狀態(tài)、相關(guān)參數(shù)和注意事項(xiàng)
很多有色金屬和鋼的型材、管材和異型材是采用熱擠壓工藝成形的。熱擠壓模具是在高溫、高壓、磨損和熱疲勞等惡劣條件下服役的。熱擠壓是塑性的金屬坯料在壓力的作用下通過(guò)擠壓模具型腔形成所要求形狀的型材或管材的過(guò)程。常用金屬熱擠壓坯料的溫度見(jiàn)表1-1-15。
表1-1-15常用金屬的熱擠壓坯料加熱溫度范圍
金屬種類(lèi)
坯料加熱溫度范圍/℃
鉛合金
90~260
鎂合金
340~430
鋁合金
340~510
銅合金
650~1100
鈦合金
870~1040
鎳合金
1100~1260
鋼
1100~1260
熱擠壓模具主要由擠壓筒、壓頭、擠壓頂頭、墊塊、凹磨和心棒(用于擠壓管材)等主要部件組成。熱擠壓模具的失效,主要是破裂、磨損、沖刷腐蝕、過(guò)熱和熱疲勞裂紋等原因造成的。
當(dāng)進(jìn)行輕合金擠壓時(shí),凹模墊塊和心軸材料主要采用鉻鉬系中合金熱作模具鋼4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1鋼等,熱處理硬度為HRC45~50。心棒頭及鑲塊則采用通用高速鋼W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等,熱處理為HRC55~60。壓力筒一般采用中碳合金結(jié)構(gòu)鋼,硬度為HRC35~40;壓力筒內(nèi)襯材料則采用4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1等,熱處理硬度為HRC42~47。
銅和銅合金熱擠壓模具,凹模和墊塊材料則采用4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1,3Cr2W8V等鋼種,心棒材料仍采用4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1鋼種。當(dāng)擠壓含鎳量較高的銅鎳合金時(shí),心棒頭及鑲塊有時(shí)采用鎳基高溫合金制造,擠壓筒襯有時(shí)采用鐵基高溫合金制造。
熱擠壓鋼的模具材料,凹模選用4Cr5MoSiV1加3Cr2W8V鑲塊,墊塊則選用4Cr5MoSiV和4Cr5MoSiV1和3Cr2W8V或鎳基高溫合金。心棒仍用4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1等鋼種,擠壓筒和內(nèi)襯材料則選用4Cr5MoSiV和4Cr5MoSiV1鋼種。
擠壓模具的壽命與所擠壓的材料、擠壓比密切相關(guān),當(dāng)加工變形拉力大的金屬材料或在高擠壓比的情況下,凹模和心棒的壽命大為縮短。模具的潤(rùn)滑條件和冷卻對(duì)模具壽命有很大的影響。
另外,對(duì)在高溫條件下磨損情況嚴(yán)重的熱擠壓模具,特別是擠壓復(fù)雜形狀工件的模具,有時(shí)采用高熱強(qiáng)性的奧氏體型熱強(qiáng)模具鋼以及特種材料的鑲塊模具,特種鑲塊材料包括特種硬質(zhì)合金、氧化鋁及氧化鋯陶瓷材料等。
熱擠壓模具用鋼的選擇見(jiàn)表1-1-16。
表1-1-16熱擠壓模具用鋼選擇
被熱擠壓
工件的材料
鋁、鎂合金
銅和銅合金
鋼
模具名稱(chēng)
模具材料
硬度
(HRC)
模具材料
硬度
(HRC)
模具材料
硬度
(HRC)
凹模
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
47~51
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV,
5Cr4Mo2W2SiV,
3Cr2W8V
42~44
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV,
5Cr4Mo2W2SiV,
3Cr2W8V
44~48
凹模墊塊
及凹模環(huán)
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
46~50
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
40~44
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
40~44
心棒
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
46~50
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
46~50
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
46~50
心棒頭及
鑲塊
W6MoCr4V2,
6W6Mo5Cr4V
55~60
6W6Mo5Cr4V,
鎳基高溫合金
4Cr5MoSiV1,
3Cr2W8V
44~50
擠壓缸內(nèi)套
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
42~47
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
42~47
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
42~47
墊塊
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
40~44
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
40~44
4Cr5MoSiV1,
4Cr5MoSiV
40~44
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