模具零件材料与热处理的选用 教学课件 作者 熊建武 主编第2章 模具材料的性能 质量检验与选用.ppt

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1、第2章模具材料的性能、质量检验与选用项目内容模具材料的性能与质量检验学习目标了解模具材料的性能与质量检验主要知识点模具与模具材料的分类模具钢的分类模具钢的冶金生产工艺模具钢的热加工工艺模具材料的性能要求模具材料的质量检验我国模具钢的技术要求模具材料的选用原则湖南工业职业技术学院熊建武2.1模具与模具材料的分类2.1.1模具与模具材料的分类1.模具分类1）冷作模具冷作模具包括冷冲压模、冷挤压模、冷镦模、拉丝模等。2）热作模具热作模具包括热锻模、热精锻模、热挤压模、压铸模、热冲裁模等。3）成型模具成型模具包括

2、塑料模、橡胶模、陶瓷模、玻璃模、粉末冶金模等。湖南工业职业技术学院熊建武2.1模具与模具材料的分类2.1.1模具与模具材料的分类2.模具材料的分类湖南工业职业技术学院熊建武2.1模具与模具材料的分类2.1.1模具与模具材料的分类3.模具钢的分类1）依据模具钢的特性、使用性能和工艺性能分：冷作模具钢，热作模具钢和塑料模具钢2）按模具钢的用途分：压铸模钢、冷冲压模具钢、冷挤压模具钢、热挤压模具钢、锻模模具钢等3）按模具钢的化学成分（合金化）来分：非合金模具钢、高碳高铬型模具钢、低合金模具钢、中合金空气淬硬钢、

3、高合金模具钢等。4）按模具钢的工艺特点分水淬模具钢、油淬模具钢、空冷模具钢、易切削模具钢、火焰淬火模具钢、渗碳型模具钢、预硬型模具钢、时效硬化型模具钢等湖南工业职业技术学院熊建武2.2模具钢的生产加工工艺2.2.1模具钢的冶金生产工艺1.电炉冶炼电炉炼钢的钢水化学成分容易控制，因而钢材质量好，可冶炼高级优质特殊钢材。2.电渣重熔电渣重熔生产的模具钢，其内部组织均匀，等向性能好，碳化物分布均匀细小，提高了模具钢材的质量。3.炉外精炼表2-14Cr5MoSiV1重熔钢和电炉钢锻材性能的比较湖南工业职业技术学院

4、熊建武2.2模具钢的生产加工工艺2.2.2模具钢的热加工工艺1.钢锭锻轧经不同方法冶炼的模具钢浇注成所需钢锭，经过锻造或轧制生产出所需要的毛坯。2.钢坯改锻由于模具钢含碳量及合金量很高，经钢厂锻轧后，钢坯中共晶碳化物不均匀度仍较大，偏析严重。使用单位从冶金厂购进的钢材首先应检验共晶碳化物的分布，如果不均匀度大于3级，则应进行改锻。3.锻轧工艺常用合金模具钢的锻造工艺，见表2-2。锻轧工艺的关键是锻造温度范围的选择，包括加热温度、始锻温度和终锻温度。此外，消除疏松、枝状晶和碳化物等缺陷必须要保证一定的锻造比

5、。锻造比的确定与模具类型有关。湖南工业职业技术学院熊建武表2-2常用合金模具钢的锻造工艺湖南工业职业技术学院熊建武2.2模具钢的生产加工工艺2.2.2模具钢的热加工工艺4.锻轧工艺应用Cr12型冷模钢的塑性很差，共晶碳化物的分布对使用性能影响极大。通常，为进一步降低共晶碳化物级别，冶金厂供给的模具坯料需经使用单位多次反复徽拔改锻后才能使用。5.锻造缺陷及预防模具钢锻造中产生的主要缺陷是裂纹和开裂。（1）由于加热不当而引起的锻造开裂（2）由于锻打变形不当而引起的裂纹（3）终锻温度不当影响锻件质量（4）锻后冷

6、却不当对锻件质量的影响（5）锻后出现白点（发裂）湖南工业职业技术学院熊建武2.3模具材料的性能要求与质量检验2.3.1模具材料的性能要求模具材料的使用性能要求1）强度2）韧性3）硬度和热硬性4）耐磨性5）抗疲劳性湖南工业职业技术学院熊建武2.3模具材料的性能要求与质量检验2.3.1模具材料的性能要求2.模具钢的常规力学性能1）强度2）硬度（1）洛氏硬度（HR）（2）布氏硬度（HB）（3）维氏硬度（HV）3）耐磨性4）塑性5）韧性6）抗热性能：（1）热稳定性，（2）耐回火性7）耐蚀性湖南工业职业技术学院熊建

7、武2.3模具材料的性能要求与质量检验2.3.1模具材料的性能要求3.模具材料的工艺性能要求1）冷加工工艺性能：冷加工工艺性能包括切削、磨削、抛光、冷挤压和冷拉等工艺性能。2）热加工工艺性能：热加工工艺性能包括热塑性和热加工温度范围等。（1）可锻性（2）铸造工艺性能（3）焊接性3）热处理工艺性能：热处理工艺性能实际上也是一种热加工工艺性能。（1）淬硬性和淬透性（2）淬火变形和开裂倾向（3）氧化脱碳敏感性湖南工业职业技术学院熊建武2.3模具材料的性能要求与质量检验2.3.1模具材料的性能要求4.模具钢的冶金质

8、量要求1）化学成分的均匀性：模具钢通常是含有多元素的合金钢，钢在锭模中从液态凝固时，由于选向结晶的缘故，钢液中各种元素在凝固的结构中分布不均匀而形成偏析，这种化学成分的偏析将造成组织和性能的差异，它是影响钢材质量的重要因素之一。2）有害元素的含量：硫和磷在钢凝固过程中形成磷化物和硫化物而在晶界沉淀，因而产生晶间脆性，使钢的塑性降低，过高的S、P含量，会使钢锭在轧制时易产生裂纹，而且会大大降低钢的力学性能。3）钢中的非金属夹杂物