常用金属材料及热处理知识.ppt

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1、常用金属材料及热处理知识浙江吉润汽车有限公司模具科2011年9月20日培训目的：为了让员工更多了解关于模具的理论知识，我们进一步的去观察并探讨模具材料及热处理、钢的热处理、常用模具钢种类及热处理工艺等方面的知识，使我们更多的了解金属材料的工艺性能，以及钢通过加热、保温、冷却重新改变品体组织，提高性能的工艺方法和过程。培训内容：第一部分：模具材料热处理第二部分：钢的热处理第三部分：常用模具钢种类及热处理工艺模具材料热处理模具常用材料为金属材料金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料，属于合金材料。一、黑色金属材料：碳素钢、碳素工具钢、合金刚、高速钢、硬质合金等。1、碳素钢分为为低、中、高三种碳钢

2、，它的含碳量分别为≤0.25﹪、0.25﹪～0.6﹪、≥0.6﹪。2、碳素工具钢属于高碳钢。二、常温合金成分：钢材，主要为铁、碳合金（Fe-c）。1、有益合金元素：碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）2、有害物质：硫（S）、磷（P）3、合金元素：铬（Cr）、钛（Ti）、钨（W）等4、其余是铁（Fe）三、化学成分对性能的影响;1、碳（C）含量的影响:碳的含量越高，它的强度就越高，硬度越高，则它的耐磨性较强；然而塑性降低，韧性下降。2、硅、锰等元素的影响：硅属于强化因素，它的含量越高屈服强度就越强，而硬度就提高。3、“硫”形成热脆，在高温下出现脆性，锻坯时出现裂纹。“磷”形成冷脆，在溶解于钢的组织内

3、，使其在常温下出现裂纹。4、合金元素能强化元素，提高强度、硬度，改善热处理性能，提高淬透性。模具材料热处理四、黑色金属材料1、冲压制品，用低磷、低硫磷，精冲零件时塑性进一步提高，适当降低碳含量。2、模具材料具备有碳素钢、中碳钢、碳素工具钢、合金钢、合金工具钢、特种性能钢、高速钢等。①45（碳素钢）：它的含碳量是0.45%65Mn（弹簧钢）Q235A表示：Qбs屈服强度235MPA表示：普通碳素钢45、65表示优质碳素钢②碳素工具钢：T8、T10A、T12A。A：表示高级优质钢③合金钢（低合金钢）碳素工具钢类别：40Cr、40MnB轴、16Mn梁、骨架④合金工具钢：Cr12（铬Cr%=12%、

4、C%=1%C）Cr12MOV矾（细化晶粒）模具材料热处理⑤特种性能钢：1、不锈钢1Cr130Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti2、耐热钢（含钨）3、耐磨钢⑥高速钢（用于高速切削）W18Cr4V特性：具有红硬性（高温条件600℃以上），仍然具有高的硬度。五、铸铁用于制造铸件的生铁，其中普通铸铁含碳量在2%～4%之间。1、普通灰口铸铁具有①有一定的强度，比较脆，耐磨性好，可铸性良好②成本低，晶体结构，片状石墨存在于钢的基体中。模具材料热处理2、球墨铸铁①特性：石墨呈球状和钢的基体组织②性能：强度提高，塑性改造有良好韧性③应用：模座、发动机曲轴，也可以提高热处理提高性能④生产方式：灰铁、铁液同

5、时进孕育（加硅）和球化（加镁）处理3、可锻铸铁4、合金模具铸铁模具材料热处理六、有色合金1、铝和铝合金特性：轻、防锈、熔点低2、铜合金特性：美观、耐腐蚀、耐磨3、轴承合金用于生产轴承（滑动轴承）4、硬质合金用于耐磨强度高（简单模具）七、金属材料的工艺性能1、加工的难易程度①可铸性②可锻性③可焊性④可切削性⑤热处理性能（淬透性）模具材料热处理八、金属材料的力学性能及指标、物理性能1、应力，单位材料截面（单位面积）上所产生的内力（平衡外力）2、强度：①бь抗拉强度：бs屈服强度→塑性材料产生流动变形的应力。②б-1疲劳强度б-1≈0.5бь往复循环拉压交变所表现出来的，不被破坏应力，循环次数10

6、7定其状态的бь屈强比③塑性指标材料的塑性变性能力×100﹪=б%延伸率试样单位长度的伸长量б%变形－L0L1-L0模具材料热处理3、硬度：①HS→肖氏硬度②HB→布氏硬度（软性材料）③HRC→洛氏硬度，淬火后的表面硬度（10倍）4、韧度：材料承受冲击能而不被破坏的能力5、冷脆性：当工作温度低，ak值下降、降低的现象称材料冷脆性。6、弹性变形：变形后可恢复的特征7、塑性变形：产生永久变形的能力（不可恢复）模具材料热处理九、刀具的材料刀具材料应该具备的性能：1、刀具失效：①过量的磨损②损坏工作情况：高温高压高摩擦力2、刀具材料：①工具钢②硬质合金③陶瓷④超硬材料工具钢分为：碳素工具钢、合金工具

7、钢、高速钢3、高速钢：1）性能：V=25～30m/min综合性能好2）用途：工艺系统刚性一般时，切削用刀具制造工艺简单，刀刃锋利，精加工，成形加工刀具复杂形状刀具。模具材料热处理4、硬质合金：①U=100m/min数控加工的主要用的材料1）性能：高的硬度，高的耐磨性2）缺点：抗弯强度及韧性比较差，只有高速钢导热性小，热膨胀小。3）分类：①钨钴类wc+coYG耐热性800℃～900℃。主要用于加工脆性金属，不适