模具材料及表面处理(1)教学文稿.ppt

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1、模具材料及表面处理(1)良好的抗疲劳性：σ-1应满足模具的要求良好的抗咬合性能：取决于润滑条件和成形材料的性质二、工艺性能要求锻造性热锻变形抗力低、塑性好锻造温度范围宽锻裂、冷裂及碳化物析出倾向小切削加工性切削力小、切削用量大刀具磨损小、加工表面光洁磨削加工性对砂轮质量及冷却条件不敏感不易发生磨伤与磨裂热处理工艺性①淬透性：获得淬硬层深度②回火稳定性：模具钢受热软化的能力③脱碳倾向、过热敏感性④淬火变形开裂倾向模具材料及表面处理高职高专ppt课件三、冷作模具材料的成分特点1、钢的含量对高耐磨的冷作模具：0.

2、7%~2.3%C对高强韧性冷作模具：0.5%~0.7%C2、合金化特点加入强碳化物形成元素和增加淬透性的元素主要合金元素的作用：锰淬透性减小变形有回火脆硅淬透性回火稳定性屈服强度过热脱碳倾向大铬淬透性抗氧化性耐磨性有回火脆性镍强度和韧性淬透性耐蚀性有回火脆模具材料及表面处理高职高专ppt课件钼、钨、钒：属强碳化物形成元素，具有二次硬化效果，对提高钢的回火稳定性、耐磨性、耐热性都具有显著作用。第二节冷作模具材料及热处理规范冷作模具钢综合分类：①低淬透性冷作模具钢②低变形冷作模具钢③高耐磨微变形冷作模具钢④抗冲

3、击冷作模具钢⑤高强韧性冷作模具钢⑥高耐磨、高韧性冷作模具钢⑦特殊用途冷作模具钢模具材料及表面处理高职高专ppt课件一、低淬透性冷作模具钢（一）碳素工具钢1、主要性能特点优点：价格便宜，来源方便，较高的硬度，一定的耐磨性，易于锻造，易于软化。缺点：淬透性差，淬火易于变形、开裂，模具寿命短。典型钢种：T7A、T10A、T12A2、热加工工艺1）锻造锻造工艺见表2~3。工艺要点：终锻温度不能过高，冷却速度不宜过缓（锻后空冷），以避免析出二次网状渗碳体。模具材料及表面处理高职高专ppt课件无粗大或网状碳化物时，采用

4、球化退火。出现粗大或网状碳化物时，先正火再球化退火。2）退火与正火锻后模具毛坯应经预备热处理：球化退火和正火工艺见表2-4、2-5。3）淬火与回火碳素工具钢淬火和回火工艺规范见表2-6，但对于具体模具应进行选择。淬火温度的选择考虑的因素见图2-1、2-2。图2-1淬火温度对T10A钢强韧性的影响图2-2淬火温度对T8钢淬硬层深度的影响模具材料及表面处理高职高专ppt课件综合分析如下：提高淬火温度，钢的强韧性下降，变形、开裂的倾向增大。但提高淬火温度，可提高淬透性，增加硬化层深度，提高模具的承载能力。据此，碳

5、素工具钢制模具的淬火温度选择原则是：对于小型模具，可采用较低淬火温度（760~780℃）。对于较大型模具，适当提高淬火温度（800~850℃）。对于形状复杂的模具，应采用较低淬火温度。淬火冷却方式的选择冷却方式水溶液、油冷水溶液—油、水溶液—硝盐分级淬火、等温淬火具体冷却方法及适用范围见表2-7。模具材料及表面处理高职高专ppt课件回火温度选择淬火后应及时回火，回火温度根据性能要求而定。图2-3所示为碳素工具钢的力学性能与回火温度的关系。图2-3综合分析，回火温度确定如下：硬度要求较高时，宜采用150~20

6、0℃回火。抗弯强度要求较高时，宜采用220~280℃回火回火时间1~2小时回火冷却油冷或硝盐浴3、应用范围碳素工具钢只适宜制作尺寸较小、形状简单受载轻、生产批量不大的模具。如：T7-轻载小型冷作模，T8-拉深模，T10-冷镦模，T12-拉丝、切边模模具材料及表面处理高职高专ppt课件（二）GCr15钢1、主要性能特点GCr15钢是专用轴承钢，冶金质量较高，与碳工钢相比：硬度高，耐磨性好接触疲劳强度高淬透性高，淬、回火变形开裂倾向小回火稳定性高，有较高的强韧性使用寿命大幅提高2、热加工工艺GCr15钢的锻造性

7、能较好，工艺规程一般是：加热温度：1050~1100℃始锻温度：1020~1080℃终锻温度：850℃，锻后缓冷。锻造工艺不当，碳化物将出现不良分布。1)锻造模具材料及表面处理高职高专ppt课件2)球化退火与正火锻后采用等温球化退火：加热温度：770~790℃，保温2~4h。等温温度：690~720℃，等温4~6h。退火后硬度：217~255HBW。锻后若出现网状、条状碳化物，在退火前必须正火。正火工艺：加热温度930~950℃。冷却方式小型模块，空冷；较大模块，鼓风或喷雾；大型模块，热油中冷却。3）淬火与

8、回火淬火加热温度：830~860℃，油冷。尺寸较大或分级淬火的模具，宜选840~860℃。尺寸较小模具，宜选830~850℃。箱式炉加热应比盐浴炉加热温度高。3、应用适于制作精度要求较高的小尺寸落料模、冷挤压模、搓丝板和成型模。二、低变形冷作模具钢成分特点：碳工钢+少量Gr、Mn、Si、W、V典型钢种：CrWMn、9Mn2V、MnCrWV（一）CrWMn1、主要性能特点淬透性良好（φ40~φ50模具油中可淬透）耐