模具材料及热处理课件.ppt

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1、第3章模具材料及热处理3.13.2模具材料的热处理模具材料的分类及性能要求模具材料的选择3.3第3章模具材料及热处理3.13.2模具材料的热处理模具材料的分类及性能要求模具材料的选择3.33.1模具材料的分类及性能要求模具材料的分类1、冷作模具材料主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成形的模具如：冷冲压模具、冷挤压模具、冷锻模具和粉末压制模具等2、热作模具材料主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具如热锻模具、热挤压模具、压铸模具等3、塑料模具材料主要用于制造塑料模具Ⅰ3.1模具材料的分类及性能要求模具材料的性能要求1）强度□金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力□屈服强度（σ

2、s）和抗拉强度（σb）是模具设计的重要指标（强度校核）模具承受载荷＞σs→塑性变形模具承受载荷＞σb→断裂Ⅱ使用性能1模具材料的性能要求2）硬度□材料局部抵抗硬物压入其表面的能力□模具材料的硬度越高，模具寿命就越高？随着硬度升高：模具钢的抗压强度、耐磨性和抗咬合能力等指标也升高韧性、冷热疲劳抗力及可切削性等指标下降□经验表明：模具早期失效大多是因硬度过高而断裂，少数是因硬度过低而变形、磨损存在着模具工作硬度最佳值（与模具材料的种类及具体的服役条件有关）Ⅱ使用性能13.1模具材料的分类及性能要求模具材料的性能要求2）硬度□T10A钢制软硅钢片上冲小孔凸模硬度为56～58HRC时，由于磨损较快，

3、仅冲几千件就因毛刺过大而失效；硬度升至60～62HRC，则寿命可提高至2～3万件；继续提高，则易出现早期断裂，使寿命降低。□4Cr5MoSiV钢制铝合金压铸模硬度在51HRC以上时，将产生早期冷热疲劳失效，寿命仅几千件；硬度降低至46HRC，由于冷热疲劳抗力提高，寿命可超过6万件。Ⅱ使用性能13.1模具材料的分类及性能要求模具材料的性能要求3）韧性（冲击韧性）□韧性：表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力□冲击韧性：衡量模具承受冲击载荷或冲击能量能力的指标，是模具设计，特别是冷冲压模、锤锻模等设计时的重要参考依据。韧性与耐磨性、硬度是相互矛盾的□提高材料高强、韧性及高硬度综合性能的途径

4、改变材料的合金元素成分采用表面处理工艺这两方面都是我国模具工业中、长期发展的重要目标之一。Ⅱ使用性能13.1模具材料的分类及性能要求模具材料的性能要求4）耐磨性□表示材料在一定摩擦条件下抵抗磨损的能力耐磨性越好，模具使用寿命越高强度或硬度越高，碳化物越细小、分布越均匀，材料的耐磨性越好Ⅱ使用性能13.1模具材料的分类及性能要求模具材料的性能要求5）热稳定性□在高温下，材料保持其组织、性能稳定的能力温度升高，材料的塑性提高而强、硬度下降，承载能力及耐性下降温度超过相变温度时，材料将发生组织转变，而引起材料性能的变化□选择热作模具材料时：要求材料在高温下具有较高强、韧性和足够的硬度（红硬性）其回

5、火马氏体组织具有较高的低温回火温度例如：W18Cr4V钢的低温回火温度为560℃以上Cr12MnMo低温回火温度为190℃以下Ⅱ使用性能13.1模具材料的分类及性能要求模具材料的性能要求1）锻造工艺性能□材料对锻造工艺的适应性称为锻造工艺性能原材料质量不合格，难以保证锻造质量，会直接造成锻件废品。因而必须对所用钢材进行宏观、微观检验。要求钢材表面没有裂纹、折叠，内部没有气孔、疏松、发裂，并对碳化物的分布、非金属夹杂物进行评价。Ⅱ工艺性能23.1模具材料的分类及性能要求模具材料的性能要求2）切削加工工艺性能□材料切削加工的难易程度称为切削加工工艺性能现代工业产品的发展对模具加工要求的趋势是高的

6、表面质量和高的精度及小的表面粗糙度，所以对切削性能和抛光性能均有很高要求。例如，有些塑料模具要求具有很小的表面粗糙度值，因此要求材料具有很好的镜面加工性。发展易加工、抛光性好的钢材是塑料模具发展的方向之一。同时要求材料杂质少，组织微细均匀，无纤维方向性等。Ⅱ工艺性能23.1模具材料的分类及性能要求模具材料的性能要求3）热处理工艺性能□材料在热处理时，获得所需组织、性能的难易程度称为热处理工艺性能在模具失效中，因热处理因素而造成的事故一般占52.2％，以致热处理在整个模具的制造过程中占有重要的地位，热处理工艺的好坏对模具质量有较大影响。一般要求热处理变形小，淬火温度范围宽，过热敏感性小，脱碳敏

7、感性低，特别是要有较大的淬硬性和淬透性。淬硬性保证了模具的硬度和耐磨性，淬透性保证了大尺寸模具的强韧性及断面性能的均匀性。Ⅱ工艺性能23.1模具材料的分类及性能要求第3章模具材料及热处理3.13.2模具材料的热处理模具材料的分类及性能要求模具材料的选择3.33.2模具材料的选择3.2模具材料的选择模具选材的原则□使用性足够□工艺性良好□经济性合理Ⅰ一般原则13.2模具材料的选择模具选材的原则□模具的预期寿命（