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《深冷处理H钢铝型材热挤模具的应用技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、深冷处理H13钢铝型材热挤模具的应用刘昭全核工业西南物理研究院应用技术所摘要:提出H13钢铝型材热挤压模具在常规热处理､淬化､回火后进行深冷算是(-196℃)+(100-150℃)回火,然后按常规方法氧化的新工艺｡按该工艺处理的成套模具使用结果证明:经过深冷处理对H13钢铝型材热挤压模具使用寿命得到进一步的提高因此增加型材的生产量和产品质量具有很大的潜力｡1．引言H13(4Cr5MoSiV1)钢是国外广泛应用的一种热作模具钢｡在我国近几年来H13钢被普遍推广用于制造铝型材热作模具｡铝型材热挤压模具在生产过程中受高温(4500C-5200C),高压及铝材的剧烈摩擦作用,模
2、具的失效主要是由于磨损和热疲劳,以及热处理不当,导致早期失效(如断裂､软､塌､缺等因素)｡目前,国内模具平均使用寿命与国际先进水平还存在一定的差距｡热处理技术和表面处理技术的落后是造成模具寿命低的主要原因｡大力发展､开发新的热处理工艺和各种表面处理技术,改善模具性能的研究方兴未艾｡深冷处理工艺是热处理工艺的发展,它作为一种强韧化技术,具有明显提高材料(工模具)的耐磨性,提高钢的材料力学性能,改善热处理质量等工艺特点,因而受到重视｡显然深冷处理技术作为强化模具基体,改善热处理质量,校正热处理的偏差,与各种表面处理(氢化)技术的配合,却能成倍的提高模具的寿命,文献(4)就报
3、导了经过深冷处理,提高热作模具的使用寿命,在实际生产中使用寿命增加2倍,文献(5)作了H13钢深冷处理后的耐磨性提高三倍的报导｡基于上述的观点我们开展了深冷处理H13钢热作模具的工作｡2.深冷处理的效果[2-3]深冷处理技术是一种改善金属材料性能的新工艺,其热处理的工艺规范和深冷处理工艺如图(1)所示｡深冷处理使H13合金钢的组织发生以下三个变化:1)残余奥氏体一部分乃至全部转变成马氏体;2)残余奥氏体的残余部分组织相对稳定,其组织内部踤化,所以得到强化,对韧性作出贡献;3)马氏体的晶界,晶界边缘,晶界内部分解,细化,析出大量超细微的碳化物｡材料的力学性能得到三个方面的
4、提高:材料的韧性改善,冲击韧性高;基体抗回火稳定性和抗疲劳性得到提高;抗磨粒磨损的性能得到提高｡从而达到了强化基体,改善热处理质量,减少回火次数,延长模具寿命的目的｡3.试验方法试验工件是由成都快雁工业公司提供的8件四套H13钢铝型材挤压模｡工件经机械加工,但未进行精细加工,按两种低温回火工艺编号为:(1)GL/8603/80/A/B/KY018;QM760/A/BKY108(2)GL/8603/A/B/KY018;QM760/A/BKY018模具常规热处理工艺:10400C淬火5800C(两次)回火,氮化｡模具常规热处理+深冷处理工艺:3/3（1）10400C淬火58
5、00C两次回火,深冷(-1960C×24h),1500C×30min回火,氮化（2）10400C淬火5900C两次回火,深冷(-1960C×24h),1000C×30min回火,氮化深冷处理是在YZK-II型低温处理上一次完成的｡4.生产使用效果深冷处理工艺(2)的两套模具由快雁工业公司送交铝型材厂生产使用,结果其中一套生产出合格型材7.5吨,该公司自己试用的模具认为效果不错;另一套为2吨｡工艺(1)的两套模具在广汉团结铝型材厂使用｡目前,生产量已经达到6吨/套｡从负责生产的戴总处得知:快雁公司的模具在该厂按所生产型材壁厚0.1mm偏差的质量标准计算,一般只能达到生产出
6、铝型材4-5吨的水平;经过深冷处理的两副模具已经超过上述产量水平｡拉出的型材产品质量优良,主要表现在型材光洁度高,截面均匀性好,在快雁工业公司提供给团结铝型材厂使用的模具中,经过深冷处理的两副模具质量最好｡实验结果基本说明,按深冷处理工艺(1),处理H13钢铝型材热作挤压模具,能提高使用寿命20%以上｡在2001年10月既无任何资金的来源情况下,与模具生产厂家协作开展了这项工作,已经取得的结果是令人高兴的:其一是在取得的成果工业化生产的H13钢模具的深冷处理的实验研究,国内尚未有人涉及,我们调研了近10年的文献资料,国内主要是在GCr15､Cr12系列高速钢､工具钢3C
7、r2W8V开展了大量的重复论证的深冷处理结果,出现上述原因:我本人认为是大多数的专家､学者都认为H13钢具有较高的韧性和耐冷热疲劳兼容性较好的钢种,而把主要的工作重点放在了各种表面处理及各种渗氮方法上｡但是我们的结果说明深冷处理H13钢模,对其模具的力学性能和使用寿命的提高具有很大的潜力｡由于经费等诸多原因,该工作尚需要进一步的开展如下工作:1．进一步的开展H13钢铝型材挤压模具的深冷处理工艺的研究｡2．总结深冷处理对模具的使用寿命的提高｡3．深冷处理模具后的与每次氮化后的产量比较(四川一套模具是要氮化5次)4．在提高寿命的基础上探索总结
