锤锻模热处理工艺设计

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1、锤锻模热处理工艺设计热处理工艺设计锤锻模热处理工艺设计参考文献[1]中国机械工程学会热：机械工业出版社P357[2]全国热处理标准化技术委员会•金屈热处理标准应用手册•北京：机械工业出版社，1994.8P101[3].热处理技术数据手册.北京：机械工业岀版社P237、P121[4]用数据速查手册•北京：机械工业出版社P82[5]•哈尔滨：哈尔滨工业大P66[6]：机械工业出版社.2002P28[7]•热处理工程师手册.北京：机械工业岀版社P706[8]：机械工业岀版社.2005P542[9]术.北京：机械工P29目录锤锻模热处理工艺一、锤锻模的服役

2、条件及失效形式61.服役条件62.失效形式6二、零件的性能要求7三、锤锻模材料的选用7四、加工路线的确定81.5CrNiMo材料分析82.热处理工艺方案和工艺规程的制定8(1)球化退火8(2)调质处理9五、热处理技术分析12六、零件所用热处理设备13磨床主轴热处理工艺一、主轴服役条件及失效形式13二、磨床主轴材料的选择14三、性能要求14四、磨床主轴加工路线的确定151.调质处理15(1)淬火15(2)高温冋火162.渗氮处理17五、零件的热处理技术分析18六、零件所选用热处理设备19锤锻模热处理工艺设计一、锤锻模的服役条件及失效形式1.服役条件锤

3、锻模属于热作模具，是用各种吨位锤产生巨大的冲击功进行毛坯变形的工具，毛坯在短时间内快速成形，模具承受很大的冲击载荷和热磨损.1.失效形式主要失效形式有变形失效、热疲劳失效、磨损失效和断裂失效四种。①变形失效是指在高温下毛坏与磨具长期接触使用后磨具出现软化而发生塑性变形，工作载荷大，工作温度高的锻模凸起部位易产生变形失效。②热疲劳是指在环境温度发生周期性变化条件下工作的模具表面出现网状裂纹，锻模易出现热疲劳裂纹，此裂纹属于表面裂纹，一般较浅，在机械应力作用下向内部扩展，最终产生断裂失效。③断裂是指材料本身承载能力不足以抵抗工作载荷而出现失稳态下的材料

4、开裂，包括脆性断裂、韧性断裂、疲劳断裂和腐蚀断裂，热作模具断裂，与工作载荷过大，材料处理和选材不当及应力集中有关，模具凸起部位及根部易出现断裂失效。④热磨损失效是模具工作部位与被加工材料之间相对运动产生的损耗，模具相对运动剧烈和凸起部位易产生磨损失效。二、零件的性能要求锤锻模属于热作模具，应具有良好的强韧性和抗疲劳强度及良好的使用寿命。三、锤锻模材料的选用常用于锤锻模的材料有5CrNiMo和5CrMnMo,但5CrNiMo钢具有良好的韧性,同时具有良好的强度和耐腐蚀性，室温力学性能与500°C〜600°C50(TC时，仍能保持300HBW左右的硬度

5、，5CrNiMo一般用于制作中大件锻模。5CrMnMo脆性大,一般用于小件，5CrNiMo钢中含有Mo,因而对回火脆性不敏感，述能细化晶粒,提高韧性；Cr可以提高钢的淬透性、耐磨性和冋火稳定性；Ni也能提高钢的韧性、淬透性和耐疲劳性能，5CrNiMo具有十分好的淬透性。5CrMnMo含有Mn元素使回火脆性增大，增加过热皱感性，一般大件锻模不选5CrMnMoo因此选择5CrNiMo材料作为锤锻模。以300mmX300mmX300mm的大块5CrNiMo钢为例,经820°C油淬和650°C回火好，断面各部分的便度几乎一致，多用来制造大、中型锻模，根据资

6、料［1］查得。下料（5CrNiMo）-锻造一球化退火一粗加工一调质一钳修一抛光四、加工路线的确定1.5CrNiMo材料分析5CrNiMo在空气屮冷却即能淬硬，并易形成口点，因此锻造后缓慢冷却。锤锻模属于大件，必须放到600°C的炉中，待温度一致以后，再缓慢冷却到150°C〜200°C,0.5%的钢球状珠光体的切削性能优于片状珠光体，含碳量越高，差别就越大，故对一般含碳量较高的钢采用球化退火，锤锻磨5CrNiMo为热作模具钢，含碳量0.5%〜0.6%］查得TAC1+20°C〜40°CAC1730°CTAC1+20°C〜40°C750°C〜770°C7

7、60°C〜780°C保温时间的确定据资料［3］查得takD（采用中温箱式电阻炉a1.2~1.5,k1,D300mmT1.2X1X3006h（工件大时可适当延长时间）根据资料［7］查得5CrNiMo退火保温时间5〜6500°C以下出炉空冷，以防品粒粗大，影响性能。测硬度值退火后硬度不高，用布氏硬度测，应在197〜243HBS（2）调质处理获得回火索氏体，使钢料具有良好的综合力学性能。锤锻模淬火前要进行预热，因为锤锻模工件尺寸较大，里外温差较大，且加入合金元素导热率降低，为了防止工件开裂，必须进行预热。预热温度一般为600°C〜650°C,830°C〜

8、860°C,900°C加热淬火冲击韧度开始下降，加热速度大,工件温差大，易出现加热不足，所以加热温度可取大些。根据资料［2