工程材料与热处理 教学课件 作者 黄晓明 第四章模具钢的热处理.ppt

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1、第四章模具钢的热处理第一节冷作模具钢的热处理一、非合金冷作模具钢的热处理及应用1．非合金冷作模具钢的热处理非合金冷作模具钢即碳素工具钢。常见非合金冷作模具钢的热处理过程：（1）预先热处理1）锻压后退火。2）球化退火获取球化体组织（即呈球状小颗粒的碳化物均匀分布在基体中的组织）。3）高温回火用于消除冷加工变形后的冷作硬化及残余应力。4）正火用于细化过热钢的晶粒和消除网状渗碳体。5）调质处理用于提高切削加工性，改善工件表面粗糙度（2）淬火以获取淬火马氏体，使模具具有高硬度和耐磨性。（3）回火以改善力学性能，消除淬火应力。返回2．非合金冷作模具钢的应用T8

2、A钢多用于制造切削刃口在工作时不变热的工具、模具。如加工木材的铣刀、园锯片，鏨、铆钉冲模、冲头等。T12钢适合制造不受冲击、切削速度不高、对韧度要求不高的工具、模具。如机床用刀具以及断面尺寸小的冷切边模、凸模等。返回二、低合金冷作模具钢的热处理及应用1．低合金冷作模具钢的热处理常用的低合金冷作模具钢有：CrWMn、9Mn2V、Cr2、9SiCr等。常用低合金冷作模具钢的热处理过程：（1）预先热处理1）锻压后退火。2）高温回火用于消除冷加工变形后的冷作硬化及残余应力。3)正火用于细化过热钢的晶粒和消除网状渗碳体。4）调质处理用于提高切削加工性，改善工件

3、表面粗糙度返回（2）淬火以获取淬火马氏体，使模具具有高硬度和耐磨性。（3）回火以改善力学性能，消除淬火应力。2．低合金冷作模具钢的应用CrWMn钢主要用于制造工作时切削刃口快速变热、淬火时要求不变形的工具和模具，如长铰刀、专用铣刀、板牙以及冷冲头（料厚小于2mm）、轻载拉伸模、弯曲翻边模等。9Mn2V钢适于制造一般要求尺寸较小的冲模、冷压模、雕刻模、落料模等。Cr2钢适于制造量具、拉丝模、冷镦模等。7CrSiMnMoV钢由于该钢种热处理变形小，强度高、韧性好，适于制造尺寸大、截面厚，淬火变形小，强韧性要求较高的模具。如落料模、凸模切边模、压形模、拉伸

4、模、冷镦模等。9SiCr钢通常用于制造形状复杂、变形小、耐磨性要求高的低速切削刃具和冷冲裁模、打印模等。三、高合金冷作模具钢的热处理及应用常用高速钢热处理过程：1.预先热处理：锻压后退火用以消除内应力、降低硬度、改善切削加工性，也为淬火作准备。2.淬火：提高模具硬度和耐磨性。3.回火：改善力学性能，消除淬火应力。6W6Mo5Cr4V钢锻后退火时可采用普通退火或等温退火。常用的锻后等温退火工艺如图4-1所示高速钢的应用W18Cr4V钢具有较高的硬度、红硬性及高温硬度，且热处理范围宽、淬火不易过热。广泛用于制造刀具和承受高负荷的冷作模具；但制造冷挤压凸模

5、，有时显得硬度不足。对于要求更高的凸模则可采用W6Mo5Cr4V2钢，其综合性能优于W18Cr4V钢。第二节热作模具钢的热处理一、高韧性热作模具钢的热处理及应用1．高韧性热作模具钢的热处理常用钢号为：5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV等。5CrNiMo钢的热处理1）退火：退火工艺曲线如图4-2，．图4-3所示2）淬火、回火工艺：淬火预热温度600～650℃，加热温度830～860℃，保温后油淬。5CrMnMo钢的预先热处理曲线示意图4-4、4-5所示淬火；加热温度840～860℃油淬，冷到150～180℃左右出油并立即回火。为减

6、少变形及开裂，淬火时最好延时冷却，可空冷到740～780℃，然后入油。回火：回火工艺见表4-7。4CrMnSiMoV退火：等温退火加热温度840～860℃，等温温度700～720℃。淬火：大型锻模淬火湿度870～900℃，中小型锻模淬火温度900～930℃。回火：大型锻模回火温度620～660℃，硬度38～42HRC；中型锻模回火温度610～630℃，硬度41-44HRC；小型锻模回火温度470～61O℃，硬度44～49HRC。2．高韧性热作模具钢的应用5CrNiMo是目前国内用量较大的锻模钢，通用性强、大、中、小型模块，深、浅型的模块均用5CrNi

7、Mo钢。由于5CrNiMo及新钢种的研制成功，5CrNiMo应用范围在逐渐缩小。由于该钢淬透性好，更适合用于大批量生产的大、中型模块。5CrMnMo适用于制造要求较高强度和耐磨性，而韧性要求不甚高时的各种中、小型锤锻模具及部分压力机模块，也可用于工作温度低于500℃的其他小型热作模具。4CrMnSiMoV该钢具有较高的强度、耐磨性，良好的冲击韧度和高温性能，淬透性高。适用于大、中型锻模，也可用于中、小型锻模二、高热强性热作模具钢的热处理及应用1.高热强性热作模具钢的热处理常用钢号有4Cr5MoSiV（H11）、3Cr2W8V、Cr5MoSiV1(H

8、13)4Cr5MoSiV（H11）退火：加热温度为880，等温温度为750℃，炉冷到500℃以下出炉空冷，