模具材料及表面处理 第2版 教学课件 作者 韦玉屏 第二章　冷作模具材料.ppt

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1、模具材料及表面处理第二章冷作模具材料第二章　冷作模具材料表2-1　冷作模具钢分类表冷作模具材料类型钢　　号碳素工具钢T7A、T8A、T10A、T12A油淬冷作模具钢8MnSi、Cr2、9Cr2、CrW5、GCr15、9Mn2、9Mn2V、CrWMn、MnCrWV、9CrWMn、SiMnMo、9SiCr、GD空淬冷作模具钢Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV、8Cr2MnWMoVS高碳高铬冷作模具钢Cr12、Cr12Mo、Cr12MoV、Cr12Mo1V1基体钢和低碳高速钢65Nb、LD、012Al、CG-2

2、、LM1、LM2、6W6高耐磨高强韧冷作模具钢9Cr6W3Mo2V2(GM)、Cr8MoWV3Si(ER5)其他冷作模具钢7CrSiMnMoV(CH—1)、18Ni(200)、18Ni(250)、18Ni(300)、60Si2Mn、7Mn15CrA13VWMo(7Mn15)第一节　冷作模具材料及性能第二章　冷作模具材料一、使用性能(1)硬度与耐磨性　坯料在冷加工时，在模具与坯料间产生巨大的摩擦而磨损模具工作面。(2)韧性　模具的工作条件一般比较恶劣，经常处于剧烈的动负荷下工作，其失效形式多为脆性断裂。(3)强度　强度是指模具材料在工作过程中

3、，抵抗变形和断裂的能力。(4)抗咬合能力及抗软化能力　抗咬合能力是指对发生“冷焊”的抵抗能力。二、工艺性能(1)可加工性　模具型腔大多需经较为复杂的切削加工制造过程，故模具材料应具有较好的可加工性。第二章　冷作模具材料(2)热处理变形与开裂　淬火时产生的热应力和组织应力是引起模具零件淬火变形和开裂的原因之一。(3)淬透性与淬硬性　淬透性是指钢在一定的淬火条件下获得淬硬层深度的能力。第二节　碳素工具钢1.碳素工具钢的牌号2.力学性能(1)碳的质量分数的影响　钢的硬度主要由碳的质量分数和组织决定，碳的质量分数越高，则硬度越高，耐磨性越好。(2)

4、淬火温度的影响　适当提高淬火温度可增加硬化层厚度，从而提高模具的承载能力，但过高的淬火温度又会使强韧性下降。第二章　冷作模具材料(3)回火温度的影响　碳素工具钢的硬度随回火温度的升高而下降，在150～300℃回火后，抗弯强度及冲击韧度随回火温度的升高而明显增高，因此应根据不同钢号选择最佳回火温度。3.工艺性能(1)可锻性　碳素工具钢的热变形抗力低，锻造温度范围宽，可锻性好。(2)退火和正火　经锻造后的模具毛坯需进行球化退火处理，使其具有良好的工艺性能，为切削加工和淬火做好组织准备。第二章　冷作模具材料表2-2　碳素工具钢的球化退火、正火工艺

5、规范钢号退火加热温度/℃退火等温温度/℃退火硬度（HBW）正火加热温度/℃正火硬度（HBW）正火目的T 7AT 8A750～770680～700163～187800～820800～820229～285241～302促进球化，＜165HBW时毛坯的切削性能最好T10AT12A750～770680～700179～207830～850850～870255～321269～341加速球化或提高淬透性消除网状碳化物(3)淬透性及回火稳定性　碳素工具钢的淬透性低，淬火冷却方式有水冷、油冷、分级淬火和双介质淬火等几种。表2-3　碳素工具钢的淬火、回火工艺规

6、范钢号淬　　火回　　火加热温度/℃冷却介质硬度(HRC)加热温度/℃保温时间/h硬度(HRC)T7780～800盐或碱的水溶液62～64140～160160～1801～262～6458～61800～820油或溶盐59～61180～201～256～60T8760～770盐或碱的水溶液63～65140～160160～1801～260～6258～61780～790油或溶盐60～62180～2001～256～60T10770～790盐或碱的水溶液63～65140～160160～1801～262～6460～62790～810油或溶盐61～62180～

7、2001～259～61T12770～790盐或碱的水溶液63～65140～160160～1801～262～6461～63790～810油或溶盐61～62180～2001～260～62第三节　油淬冷作模具钢一、CrWMn钢1.力学性能2.工艺性能(1)锻造工艺　始锻温度1100～1140℃，终锻温度800～850℃。(2)退火工艺　CrWMn钢锻后需等温球化退火，退火加热温度790～８３０℃，等温温度700～720℃，退火后的组织比较均匀，退火硬度约为225～207HBW。(3)淬火工艺　淬火加热温度820～840℃，油淬硬度为63～65HR

8、C，直径ϕ40～50mm的钢件油中可以淬透。(4)回火工艺　回火温度200℃，回火硬度60～62HRC。3.应用范围二、9Mn2V钢第三节　油淬冷作模具钢1.力学性能2.工艺性能