大型锤锻模具的热处理工艺.pdf

《大型锤锻模具的热处理工艺.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、大型锤锻模具的热处理工艺中国一拖集团有限公司工艺材料研究所(河南471004)马戈一拖(洛阳)汇德工装有限公司(河南471004)郭晓春我公司生产的汽车前梁模具，尺寸为800mm锻打时间长(没有预锻)，而该部位型腔深且窄X1200mm×550mm，单件重5t。在现场锻打200(87mm×17mm)，锻打时金属在该部位的流动～400件后，上模完好，但下模板簧座部位严重塌阻力较大，造成该部位模具温度高而且承受很大的陷，造成模具早期失效。具体失效情况见图1。这变形抗力。种早期失效连续在4套模具上重复出现，给公

2、司造(2)从检验结果来看，热处理后模具硬度合成了很大损失。格，但经锻打后模体其他部位硬度变化不大，但板簧座部位硬度大幅降低，造成模具塑性变形严重而早期失效。说明该模具高温强度低，热稳定性和耐回火性不良。(3)单就热处理材料性能方面来说，该模具一一属于特大型锻模，选用5CrNiMo材质已明显不太合(b)适。因为5CrNiMo淬透性较低，只适用于中型锻图1模具失效情况模，而对于大型、特大型锻模，必然会出现淬硬层该模具材料为5CrNiMo，技术要求为模体硬度浅、强度低，从而影响模具的使用寿命。db3．3～3．

3、5(32～37HRC)，燕尾硬度db3．6～3．8。模3．工艺分析具制造的工艺路线为：下料一锻打一退火一粗加工(1)原工艺的分析淬火和回火：由于材料一淬火一回火一精加工一打磨一检验。本身的限制，模块在油中冷却到模具表面200℃左1．模具热处理工艺及检验右出油后马上回火，实际上模具心部温度依然很(1)模具热处理工艺淬火工艺为56O℃X高，这样只是模具表层获得少量马氏体组织，心部4h+860℃X4h+860℃X12h，在空气中预冷：~lJ7SO存在大量的过冷奥氏体。在280～300℃保温时间～800℃后入油

4、，冷至模体表面200~C左右出油，立短，模具心部进行的下贝氏体组织转变不充分，从即回火；回火工艺为(280～300)℃×3h+530℃而在500℃以上回火时残留奥氏体转变成珠光体或×18h，空冷；二次回火工艺为300℃X2h+510oC粗大的上贝氏体。上贝氏体中渗碳体分布在铁素体×12h，空冷；燕尾处理。板条之间，且不均匀，板条容易发生脆断，故硬度(2)检验结果模面硬度db3．40～3．44，板簧虽高，但塑性和韧性差。座部位硬度db3．4，燕尾硬度db3．7～3．8。模具在空气中预冷：由于模具在淬火前已

5、经进(3)失效后硬度检验模面硬度db3．40行了粗加工，加上模具型腔较深，炉外空气中预冷(35HRC)，板簧座部位硬度db4．0(20HRC)。很难控制型腔中各部位均匀预冷至780～800~C，型2．失效情况分析腔中局部温度下降过多，易发生非马氏体转变。(1)根据现场使用情况来看，锻坯在模具中(2)工艺试验从模具的失效形式来看，提高5227年}23期热处傻压，铸造参’，磊。⋯-．’热”加工www．rneto1workinf／950．com钢的高温强度和淬硬层深度就可减少或避免模具的的碳及合金元素，特别是

6、碳，起到固溶强化作用，早期失效，提高模具使用寿命。且回火时析出碳化物呈弥散状态，出现第二相弥散试验情况：860℃加热淬火形成5～6级针状马强化，具有一定的韧性，故模具经淬火、回火后具氏(见图2)；950℃加热淬火获得较粗大的6级板条有更优良的韧性。更多合金元素溶入奥氏体后，增马氏体(见图3)，900～920℃加热保温后，淬火加了基体固溶强化效应，提高了模具的热强性。另组织为6级的板条马氏体(见图4)。外，提高淬火温度，可提高模具淬透性，有利于提高抗热疲劳性能。其次，延长模具在280℃的回火炉中等温时间，

7、使模具的次表层和心部的过冷奥氏体充分转变为下贝氏体组织，从而在模具的次表层和心部获得板条马氏体与下贝氏体的复合组织，使模具得到更图2860℃×6h好的强韧性、抗热疲劳性的配合。在450～550℃进行回火，其韧性进一步提高，从而获得所需的性能。这样模具近表面和心部会产生下贝氏体组织，表层和近表层的板条马氏体和下贝氏体双相组织，具有较高的硬度、强度和优良的韧性配合。另外，模具在炉中预冷，可保证型腔中各部位图3950~C×6h均匀预冷至780～800~C。4．工艺改进通过以上分析和研究，在材质不能改变的情况下

8、，对原热处理工艺作了较大改进。(1)淬火工艺560℃×4h+860℃×4h+(900～920)℃×12h，在热处理炉子中预冷~1780图4920~C×6h～800~C后入油，冷至模体表面200~C左右出油，立试验结果：860℃加热保温淬火组织以针状马即回火。氏体为主；920℃、950℃加热保温淬火后组织以(2)回火工艺一次回火(280～300)℃×板条状马氏体为主。由附表可见，提高钢的淬火温8h+530℃×14h，空冷。度，可以提高钢的耐回