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模具制造技术第六章 模具材料和热处理技术

模具制造技术第六章  模具材料和热处理技术
模具制造技术第六章  模具材料和热处理技术

第六章模具材料和热处理技术

思考题答案

1.模具材料一般可以分为哪几类?

答:模具材料按照模具类别的不同可以分为:冷作模具材料、热作模具材料、塑料模具材料、其他模具材料。模具材料按照材料的类别的不同,可以分为钢铁材料、非铁金属材料、非金属材料。

2.模具材料的性能要求有哪些?

答:模具材料的性能一般分为使用性能和工艺性能两个方面。

使用性能包括硬度、强度、耐磨性、韧性。工艺性能包括热加工工艺性能、冷加工工艺性能、淬硬性和淬透性、淬火温度和热处理变形、脱碳敏感性。

3.模具材料的选用原则是什么?

答:(1)使用性能足够

(2)工艺性能良好

(3)供应上能保证

(4)经济性合理

4.简述冷作模具材料的性能要求。

答:冷作模具主要包括:冲裁模、冷礅模、冷挤压模、拉拔模及成形模。各种模具的性能要求有所不同。冲裁模具用钢的主要性能要求应满足高硬度和高耐磨性;应具有足够的抗压和抗弯强度,同时应具有适当的韧性。冷镦模具用钢要求其要有足够的硬度,其次是应有很高的抗压强度和很好的韧性。拉拔模的性能要求主要是具有较高的耐磨性,并且还要求具有良好的抗咬合性。成形模具的耐磨性要求比较低,但要求韧性较高。

5.冷作模具钢的热处理技术要求具有哪些特点?

答:冷作模具钢的热处理技术要求具有如下特点。

(1)淬透性和淬硬性。

(2)耐回火性。

(3)过热敏感性。

(4)氧化脱碳倾向。

(5)淬火变形和开裂倾向。

6.简述热作模具材料的性能要求。

答:热作模具主要包括:锤锻模具、热挤压模具、压铸模具和热冲切模具等。各种模具的性能要求有所不同。

(1)锤锻模具

热锻模具分为锤锻模具、压力机锻模具、热镦模具和高速锻模具等,最具有代表性的是锤锻模具。

锤锻模具的性能要求是,具有较高硬度和良好的韧性;具有良好的耐磨性和耐冷热疲劳性;由于模具尺寸比较大,应具有很高的淬透性。

热挤压模具的性能要求是:具有较高的热稳定性;有良好的抗冷热疲劳强度;有较高的耐高温强度和足够的韧性。

压铸模具的性能要求是:具有较高的耐热性和良好的高温力学性能;具有优良的耐冷热疲劳性和较高的导热率;具有良好的抗氧化性和耐蚀性;具有较高的淬透性。

热冲切模具的主要性能要求是:具有较高的耐磨性,较高的硬度和热硬性;为避免崩刃,应具有一定的韧性;应具有良好的工艺性。

7.热模具钢的热处理技术要求具有哪些特点?

答:热作模具钢的热处理技术要求具有如下特点。

(1)淬透性和淬硬性。

(2)热处理变形性。

(3)脱碳敏感性。

8.简述塑料模具材料的性能要求。

答:塑料模具材料的使用性能要求包括:

(1)较高的硬度和耐磨性

(2)一定的耐热和耐蚀性

(3)良好的尺寸稳定性

(4)良好的热导性

塑料模具材料的工艺性能要求包括:

(1)良好的切削加工性

(2)良好的冷压成型性

(3)热处理工艺性

(4)焊接性能

9.塑料模具钢的热处理技术要求具有哪些特点?

答:塑料模具钢的热处理技术要求具有如下特点。

(1)保证适中的硬度和良好的韧性。

(2)保证淬火变形小。

(3)模具在热处理时,应特别注意对型腔表面的保护,防止其产生各种热处理缺陷。

(4)热固性塑料模具长期在受热、受压条件下工作,热处理应具有较高的抗塌陷能力。

10.适用于模具的硬质化合物涂覆方法有哪些?

答:适用于模具的硬质化合物涂覆方法主要有化学气相沉淀法(CVD)、物理气相沉淀法(PVD)、在盐浴中向工件表面浸镀碳化物的方法(TD)。

(答案)模具材料及热处理试题库

模具材料及热处理试题库 一、判断 1、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢,经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性,主要用于制作弹性零件和耐磨零件。(×) 2、40Cr钢是最常用的合金调质钢。(√) 3、60Si2Mn钢的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。(×) 4、高合金钢的完全退火的冷却速度是每小时100~150℃。(×) 5、等温淬火与普通淬火比较,可以获得相同情况下的高硬度和更好的韧度。(√) 6、一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件,用分级淬火比双液淬火能更有效的减少工件的变形开裂。(√) 7、渗碳时采用低碳合金钢,主要是为提高工件的表面淬火硬度。(×) 8、均匀化退火主要应用于消除大型铸钢、合金钢锭在铸造过程中所产生的化学成分不均及材料偏析,并使其均匀化。(√) 9、高合金钢及形状复杂的零件可以随炉升温,不用控制加热速度。(×) 10、铬钼钢是本质粗晶粒钢、其淬透性和回火稳定性高,高温强度也高。(×) 11、铬锰硅钢可以代替镍铬钢用于制造高速、高负荷、高强度的零件。(√) 12、铬轴承钢加热温度高,保温时间略长,主要使奥氏体中溶入足够的合金碳化物。(√)13、低合金渗碳钢二次重新加热淬火,对于本质细晶粒钢的零件,主要使心部、表层都达到高性能要求。(×) 14、铸铁的等温淬火将获得贝氏体和马氏体组织。(√) 15、高速钢是制造多种工具的主要材料,它除含碳量高外,还有大量的多种合金元素(W、Cr、Mo、V、Co),属高碳高合金钢。(×)16、钢在相同成分和组织条件下,细晶粒不仅强度高,更重要的是韧性好,因此严格控制奥氏体的晶粒大小,在热处理生产中是一个重要环节。(√)17、有些中碳钢,为了适应冷挤压成型,要求钢材具有较高的塑性和较低的硬度,也常进行球化退火。(√)18、低碳钢正火,为了提高硬度易于切削,提高正火温度,增大冷却速度,以获得较细的珠光体和比较分散的自由铁素体。(√)19、过共析钢正火加热时必须保证网状碳化物完全融入奥氏体中,为了抑制自由碳化物的析出,使其获得伪共析组织,必须采用较大的冷却速度冷却。(√)20、含碳量相同的碳钢与合金钢淬火后,硬度相差很小,但碳钢的强度显著高于合金钢。(×)21、中高碳钢的等温淬火效果很好,不仅减少了变形,而且还获得了高的综合力学性能。(√)22、淬火钢组织中,马氏体处于碳的过饱和状态,残余奥氏体处于过热状态,所以组织不稳定,需要回火处理。(×)23、低碳钢淬火时的比容变化较小,特别是淬透性较差,故要急冷淬火,因此常是以组织应力为主引起的变形。(×)24、工件淬火后不要在室温下放置,要立即进行回火,会显著提高马氏体的强度和塑性,防止开裂。(√)

模具材料及热处理

模具材料及热处理模具材料及热处理 1.金属组织 1.1金属 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶体)。 1.2合金 由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。 相:合金中成份、结构、性能相同的组成部分。 1.3固溶体 是一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。 1.4固溶强化 由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。 1.5化合物 合金组元间发生化合作用,生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。 1.6机械混合物 由两种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是两面种晶体,却是一种组成成分,具有独立的机械性能。2.金属硬度 2.1硬度 金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行,又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系,见表一。 布氏硬度HB:布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面,并保持一定的时间,测量金属表面上的压痕直径d,据此计算出的压痕面积AB,求出每单位面积所受力,用作金属的硬度值,叫布氏硬度,记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。 2.1.1洛氏硬度HRA、HRC: 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法,因为操作简便、迅速,可以直接读出硬度值,不损伤工件表面,可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点,如因压痕小,对材料有偏析及组织不均匀的情况,测量结果分离度大,再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体,使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是>70,适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限),适用于淬火钢及调质钢。 2.1.2洛氏硬度HRB 洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16")的钢球,适用于退火钢、有色金属等,硬度有效范围是25-100(相当于HB60-230)。 2.1.3维氏硬度HV 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136o的金刚石四方锥体。试验时,在载荷P的作用下,在试样试验面上压出一个正方形压痕。测量压痕两对角线的平均长度d,借以计算压痕面积A V,以P/A V的数值表示试样的硬度,以HV表示。维氏硬度的优缺点:维氏硬度有一个连续一致的标度;试验负荷可任意选择,所得的硬度值相同。试验时加载的压力小,压入深度浅,对工件损伤小。特别适用于测量零件的表面淬硬层及经过表面化学处理的硬度,精度比布氏、洛氏硬度精确。但是维氏硬度的试验操作较麻烦,一般在生产上很少使用,多用于实验室及科研方面。

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2.金属硬度 2.1硬度 金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行,又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系,见表一。 布氏硬度HB:布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面,并保持一定的时间,测量金属表面上的压痕直径d,据此计算出的压痕面积AB,求出每单位面积所受力,用作金属的硬度值,叫布氏硬度,记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。2.1.1洛氏硬度HRA、HRC: 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法,因为操作简便、迅速,可以直接读出硬度值,不损伤工件表面,可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点,如因压痕小,对材料有偏析及组织不均匀的情况,测量结果分离度大,再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体,使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是>70,适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于 HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限),适用于淬火钢及调质钢。 2.1.2洛氏硬度HRB 洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16")的钢球,适用于退火钢、有色金属等,硬度有效范围是25-100(相当于HB60-230)。 2.1.3维氏硬度HV 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136o的金刚石四方锥体。试验时,在载荷P的作用下,在试样试验面上压出一个正方形压痕。测量压痕两对角线的平均长度d,借以计算压痕面积AV,以P/AV的数值表示试样的硬度,以HV表示。维氏硬度的优缺点:维氏硬度有一个连续一致的标度;试验负荷可任意选择,所得的硬度值相同。试验时加载的压力小,压入深度浅,对工件损伤小。特别适用于测量零件的表面淬硬层及经过表面化学处理的硬度,精度比布氏、洛氏硬度精确。但是维氏硬度的试验操作较麻烦,一般在生产上很少使用,多用于实验室及科研方面。 2.1.4硬度值对照表: 硬度值对照表

最新模具材料及热处理-答案

精品文档 精品文档 广州城建职业学院2010至2011学年第 1 学期 《模具材料及热处理》试卷( A ) 适用专业:模具设计与制造 考试时间:90 分钟 共 4 页 一、填空题(每空 1 分,共 20 分) 1.金属材料的性能一般分为两类,其中 使用性能 是零件选材及确定尺寸大小的主要依据, 工艺性能 是确定零件加工方法的主要依据。 2. 金属的机械性能主要包括: 强度 、 硬度 、 塑性 、 韧性 、 疲劳强度 。 3. 根据密度大小将金属分为重金属和轻金属,其密度的分界点是: 5.0X103 Kg/m 3 。 4. 体心立方、面心立方、密排六方晶胞原子数分别为: 2、 4 、 6 个,致密度分别为: 0.68 、 0.74 、 0.74 。 5. 普通热处理主要有退火,正火,淬火,回火等工艺方法,表面热处理包括 表面淬火 、 表面化学处理 及 表面气相沉积 等。 6. 碳钢的含碳量范围为: 0.0218%~2.11% 。钢种的常存杂质包括:、 硅 、硫、磷。锰 二、判断题(每小题 2 分,共 20 分) 1. 完全退火加热温度不宜过高,一般在A C3以上20~30°C 。 ( √ ) 2. 退火的工艺过程可简单记忆为:加热—保温—炉冷,正火的工艺过程可简单记忆为:加热—保温—空冷。 ( √ ) 3. 淬透性好的材料,淬硬性也好。 ( × ) 4.调质是指“淬火+高温回火”,只能用于最终热处理。 ( × ) 5. 钢件渗氮以后,一般还需要进行淬火处理,以提高硬度和耐磨性。 ( × ) 6. 优质碳素结构钢的钢号用平均含碳量的万分数表示。 ( √ ) 7. 铸钢的铸造工艺性较好,不易出现浇注不到,缩孔,晶粒粗大等缺陷,用于生产一些不便锻造,形状复杂的零件。 ( × ) 8. 1Cr17,1Cr13,3Cr13均属于马氏体不锈钢。 ( × ) 9. 可锻铸铁顾名思义,是可以锻造的铸铁。 ( × ) 10. P20钢相当于国内的3Cr2Mo ,为预硬型塑料模具钢。 ( √ ) 三、简答题(每小题8分,共32分) 1.实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对力学性能有何影响? 答:(1)点缺陷,主要是空位和间隙原子,还有少量杂质原子。 (2)线缺陷(位错),在晶体中某处有一列或若干列原子发生某种有规律的错排现象。 (3)面缺陷,缺陷呈面状分布,主要在晶界处。 点缺陷的出现,使周围的原子靠拢或撑开,造成晶格畸变,使材料的强度、硬度和电阻率增加。位错密度越大,塑性塑性变形抗力越大,塑性变好。面缺陷使晶界处晶格处于畸变状态,使得晶界处有较高的强度和硬度,晶粒愈细小,晶界愈多,金属的强度、硬度也就愈高。 2.什么是马氏体?马氏体转变有何特点? 答:(1)马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体。马氏体转变不属于等温转变,是在极快的连续冷却过程中进行的。(1)马氏体转变是非扩散相变。(2)马氏体转变是在一定的温度范围内(MS~Mf )连续冷却完成的。(3)马氏体转变的不彻底性,有部分残余奥氏体存在。(4)马氏体转变引起内应力增加。 3. 15、20、25钢为什么称为渗碳钢? 答:15、20、25钢强度较低,但塑性和韧性较高,焊接性能和冷冲压性能较好。可以制造各种用作冷冲压件和焊接件以及一些受力不大但要求高韧性的零件。经渗碳淬火及低温回火后,表面硬度可达60HRC 以上,耐磨性好,而心部仍有一定的强度和韧性,可用来制作要求表面 耐磨并能承受冲击载荷的零件,因此,这三个牌号的钢也称为渗碳钢。 4.拉深模基本性能要求有哪些?如何预防拉深模的粘附和拉毛磨损? 答:拉深模具用钢要求具有高强度、高耐磨性,良好的抗咬合性及热稳定性,并具有良好的切削加工性和热处理性能。表面一般进行镀Cr 或氮化处理。 在拉深不锈钢、高镍合金钢、耐热钢板等材料时,拉深模容易发生粘附和拉毛,一般选择模具材料为铝青铜,如果选用Cr12Mo1V1一类的模具钢,表面要进行渗氮处理,生产批量大时,选用硬质合金。

模具材料与热处理(复习题)

复习题与思考题 课题一金属材料的力学性能 (—)填空题 1. 机械设计常用和两种强度指标。 3.冲击韧性的符号是;延伸率的符号是;屈服强度的符号是。5.材料主要的力学性能有、、、、和。 (二)判断题 1.材料硬度越低,其切削加工性能就越好。() () 4.各种硬度值之间可以互换。() 6.硬度是材料对局部变形的抗力,所以硬度是材料

的塑性指标。() (三)选择题 1 低碳钢拉伸试验时,其变形过程可简单分为几个阶段。 A.弹性变形、塑性变形、断裂B.弹性变形、断裂 C 塑性变形、断裂D.弹性变形、条件变形、断裂3.材料开始发生塑性变形的应力值叫做材料的 A.弹性极限B屈服强度 C 抗拉强度D条件屈服强度 4.测量淬火钢件及某些表面硬化件的硬度时,一般应用 A.<160HB B.>230HB C.(160~230)HB D.(60~70)HRC 问答题 1 零件设计时,选取σ0. 2 (σs)还是选取σb,应以什么情况为依据? 2.在测定强度指标时,σs和σ0.2有什么不同? 3.常用的测量硬度方法有几种?其应用范围如何? 课题二铁碳合金组织观察 (一)填空题 1.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做,而晶胞是指。 2. 实际金属存在有、和三种缺陷。位错是

缺陷。 10.金属常见的晶格类型是、、。 3. α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立 方晶格的有,属于面心立方晶格的有,属于密排六方晶格的有。 4.同素异构转变是指。纯铁在温度发生和多晶型转变。 (二)判断题 1.纯铁加热到912℃时将发生α-Fe向γ-Fe的转变,( ) 2.在室温下,金属的晶粒越细,则其强度愈高和塑性愈低。( ) 3.金属具有美丽的金属光泽,而非金属则无此光泽,这是金属与非金属的根本区别。 纯金属的结晶 (一) 填空题 1.金属结晶的基本过程是和 2 在金属学中,通常把金属从液态向固态的转变称为, 3.当对金属液体进行变质处理时,变质剂的作用是 (二) 判断题 1. 凡是由液态金属冷却结晶的过程都可分为两个阶段。即先形核,形

模具材料及热处理

模具材料及热处理 1.金属组织 1.1金属 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶体)。 1.2合金 由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。 相:合金中成份、结构、性能相同的组成部分。 1.3固溶体 是一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。 1.4固溶强化 由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。 1.5化合物 合金组元间发生化合作用,生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。 1.6机械混合物 由两种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是两面种晶体,却是一种组成成分,具有独立的机械性能。 2.金属硬度 2.1硬度 金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行,又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系,见表一。布氏硬度HB:布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面,并保持一定的时间,测量金属表面上的压痕直径d,据此计算出的压痕面积AB,求出每单位面积所受力,用作金属的硬度值,叫布氏硬度,记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。 2.1.1洛氏硬度HRA、HRC: 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法,因为操作简便、迅速,可以直接读出硬度值,不损伤工件表面,可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点,如因压痕小,对材料有偏析及组织不均匀的情况,测量结果分离度大,再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体,使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是>70,适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限),适用于淬火钢及调质钢。2.1.2洛氏硬度HRB 洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16")的钢球,适用于退火钢、有色金属等,硬度有效范围是25-100(相当于HB60-230)。 2.1.3维氏硬度HV 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136o的金刚石四方锥体。试验时,在载荷P的作用下,在试样试验面上压出一个正方形压痕。测量压痕两对角线的平均长度d,借以计算压痕面积AV,以P/AV的数值表示试样的硬度,以HV表示。维氏硬度的优缺点:维氏硬度有一个连续一致的标度;试验负荷可任意选择,所得的硬度值相同。试验时加载的压力小,压入深度浅,对工件损伤小。特别适用于测量零件的表面淬硬层及经过表面化学处理的硬度,精度比布氏、洛氏硬度精确。但是维氏硬度的试验操作较麻烦,一般在生产上很少使用,多用于实验室及科研方面。 2.1.4硬度值对照表:

(数控模具设计)模具材料及热处理精编

(数控模具设计)模具材料 及热处理

模具材料及热处理 1.金属组织 1.1金属 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性且且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶体)。 1.2合金 由俩种或俩种之上金属或金属和非金属组成,具有金属特性的物质。 相:合金中成份、结构、性能相同的组成部分。 1.3固溶体 是壹个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另壹个组元的晶格中,而仍保持另壹组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体俩种。 1.4固溶强化 由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。 1.5化合物 合金组元间发生化合作用,生成壹种具有金属性能的新的晶体固态结构。 1.6机械混合物 由俩种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是俩面种晶体,却是壹种组成成分,具有独立的机械性能。 2.金属硬度 2.1硬度 金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行,

又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系,见表壹。 布氏硬度HB:布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面,且保持壹定的时间,测量金属表面上的压痕直径d,据此计算出的压痕面积AB,求出每单位面积所受力,用作金属的硬度值,叫布氏硬度,记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。 2.1.1洛氏硬度HRA、HRC: 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法,因为操作简便、迅速,能够直接读出硬度值,不损伤工件表面,可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有壹些缺点,如因压痕小,对材料有偏析及组织不均匀的情况,测量结果分离度大,再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质俩种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体,使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是>70,适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限),适用于淬火钢及调质钢。 2.1.2洛氏硬度HRB 洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16")的钢球,适用于退火钢、有色金属等,硬度有效范围是25-100(相当于HB60-230)。 2.1.3维氏硬度HV 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136o的金刚石四方锥体。试验时,在载荷P的作用下,在试样试验面上压出壹个正方形压痕。测量压痕俩对角线的平均长度d,借以计算压痕面积AV,以P/AV的数值表示试样的硬度,以HV表示。维氏硬度的优缺点:维氏硬度有壹个连续壹致的标度;试验负荷可

模具材料与热处理论文

冲压模具材料的分类及强化处理技术 [摘要] :随着现代制造技术的不断进步,尤其是汽车、电子、航空工业的快速发展,越来越多的产品要求模具在高温、高速条件下工作且具有高的耐磨性、抗氧化性等,在一定程度上给模具制造业带来了挑战。文章从常用冲压模具材料的种类、冲压模具材料的合理选择对热处理的影响、冲压模具表面处理技术等方面出发,对常用冲压模具材料的分类及处理技术进行相应分析。 [关键词] :冲压模具材料;热处理;表面处理;模具材料性能 模具作为工业生产的重要工艺设备,在其实际应用过程中,具有生产效率高、材料利用率高、制件精度高、复杂程度高等优势,这些是其它加工制造技术无法比拟的。模具生产技术已经广泛应用在汽车、电子、机械、仪表、家电、航空等行业中。在很长一段时间内,模具作为重要工艺设备极大的促进了生产的发展,但是随着模具种类的不断增多,形状越来越复杂,加工工艺越来越困难,再加上热处理技术的限制,模具技术的发展速度逐渐缓慢,并出现各种质量问题。在这种情况下,有必要对模具材料的种类进行分析并选取合适的模具材料以及对应的处理技术,确保模具质量。 1 常见冲压模具材料的种类及性能 1.1 常见冲压模具材料种类 常见冲压模具材料主要包括碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高

铬工具钢、高速钢、基体钢、硬质合金和钢结硬质合金等。其中,碳素工具钢价格便宜、加工性能较好,热处理后硬度高、耐磨性好。一般在尺寸较小、形状简单且承受荷较小的模具零件中使用;低合金工具钢是在碳素工具钢基础上加入适量的合金元素而形成的。它的优势是能有效的降低淬火冷却速度,将热应力和组织应力降至最低,同时减小淬火变形和降低开裂倾向;高碳高铬工具钢不仅具有高硬度、高强度、高耐磨性优势,还具有较好的淬透性、淬硬性、高稳定性等优势,热处理变形很小;高速钢硬度较高,还具有较高的抗压强度和耐磨性,通常采用快速加热和低温淬火工艺,在一定程度上改善了材料的韧性。但是高速钢中的合金元素含量较高、成本高、脆性较大,再加上其工艺性能不佳,不能广泛应用在工业生产中;基体钢是在高速钢的基础上添加少量的其它元素,在具有高速钢好的耐磨性和硬度的前提下,其抗弯强度和韧性均有所提高。一般用于制造冷挤压、冷镦模具;硬质合金一般具有较高的硬度和耐磨性,而钢结硬质合金的性能更佳,它是以铁粉加入少量的合金元素粉末做粘合剂,以碳化钛、碳化钨等材料作为硬质相,用粉末冶金的方法烧结而成,用这种材料制作的模具坚固耐用,适合在大批量生产用模具上应用。 1.2模具材料性能 在模具材料的选用过程中,必须充分了解材料的使用性能和工艺性能。模具使用性能主要包括强度、硬度、韧性、耐磨性、抗疲劳性等。强度是材料抵抗变形能力和断裂能力的指标;硬度的高低将直接影响模具的使用寿命,对模具质量有重要影响;韧性反映材料在较强

常见材料热处理方式及目的

常见材料热处理 1、45(S45C)常见热处理 基本资料:45号钢为优质碳素结构钢(也叫油钢),硬度不高易切削加工。 ⑴调质处理(淬火+高温回火) 淬火:淬火温度840±10℃,水冷(55~58HRC,极限62HRC); 回火:回火温度600±10℃,出炉空冷(20~30HRC)。 硬度:20~30HRC 用途:模具中常用来做45号钢管模板,梢子,导柱等,但须热处理 (调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。 但表面硬度较低,不耐磨。可用调质+表面淬火提高零件表面硬度) *实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。 2、40Cr(SCr440)常见热处理 基本资料:40Cr为优质碳素合金钢。40Cr钢属于低淬透性调质钢,具有很高的强度,良好的塑性和韧性,即具有良好的综合机械性能(Cr能增加钢的淬透性,提高钢的强度和回火稳定性) ⑴调质处理 淬火:淬火温度850℃±10℃,油冷。(硬度45~52HRC) 回火:回火温度520℃±10℃,水、油冷。 硬度:32~36HRC 用途:用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床的主轴等零件 ⑵不同回火温度 淬火:加热至830~860℃,油淬。(硬度55HRC以上) 回火:150℃——55 HRC 200℃——53 HRC 300℃——51 HRC 400℃——43 HRC 500℃——34 HRC 550℃——32 HRC 600℃——28 HRC 650℃——24 HRC 3、T10(SK4)常见热处理 基本资料:T10碳素工具钢,强度及耐磨性均较T8和T9高,但热硬性低,淬透性不高且淬火变形大,晶粒细,在淬火加热时不易过热,仍能保持细晶粒组织;淬火后钢中有未溶的过剩碳化物,所以耐磨性高,用于制造具有锋利刀口和有少许韧性的工具。 ⑴淬火+低温回火 淬火:淬火温度780±10℃,保温50min左右(视工件薄厚而定)或淬透。先淬如20~40℃的水或5%盐水,冷至250~300℃,转入20~40℃油中冷却至温热。(得到硬度62~65HRC) 回火:加热温度160~180℃,保温~2h。(回火后硬度60~62HRC) 用途:适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具,也可用作不受较大冲击的耐磨零件。 ⑵调质处理(淬火+高温回火)----(一般不调至处理) 淬火温度780~800℃,油冷至温热。 回火温度(640~680℃),炉冷或空冷。(回火后硬度183~207HBS) 4、9CrWMn (SKS3) 常见热处理 基本资料:9CrWMn钢是油淬硬化的低合金泠作模具钢(俗称油钢)。该钢具有?定的淬透性和耐磨性,淬?变形较?,碳化物分布均匀且颗粒细?。该钢的塑性、韧性较好,耐磨性?CrWMn钢低。 优点:硬度、强度较高;耐磨性较高;淬透性较高;机械性能好(尺寸稳定,变形小)。 缺点:韧性、塑性较差;有较明显的回火脆性现象;对过热较敏感;耐腐蚀性能较差。 ⑴淬火+低温回火 退火(预先热处理):加热至750~800℃,,≤30℃/h控温冷却至550℃出炉空冷(约停留1~3h)。 (作用:改善或消除应力,防止工件变形、开裂。为最终热处理做准备) 淬火:先预热至550℃~650℃,再加热至800~850℃,保温,油冷至室温(硬度64~66HRC),组织为高碳片状马氏体。 回火:加热至150℃~200℃,保温2h,炉冷(硬度61~65HRC)。 硬度:HRC60℃以上

关于模具热处理的一些经验

关于模具热处理的一些经验分享~ 2016-01-01 1. H13模具钢如何热处理硬度才能达到58度? 进行1050~1100度加热淬火,油淬,可以达到要求,但一般热作模具是不要求这么高的硬度的,这么高的硬度性能会很差,不好用,一般在HRC46~50左右性能好、耐用。 2. 模具热处理过后表面用什么洗白? 问题补充:我是开模具抛光店的,一般模具都用油石先打过再拿去渗氮,渗氮回来又要用油石把那一层黑的擦白,再抛光很麻烦,不擦白打不出镜面来,材料有H13 的,有进口的好多种,如果有药水能洗白的话,就可以直接抛光了。 (1)可以用不锈钢酸洗液,或者盐酸清洗。喷砂处理也可以。磨床磨的话费用高,而且加工量大,有可能使尺寸不达标的。盐酸洗不掉的话,估计您用的是高铬的模具钢?是D2还是H13?高铬模具钢的氧化层比较难洗掉。用不锈钢酸洗液应该可以,磨具商店或者不锈钢商店都有卖的。 (2)你们没有不锈钢酸洗膏吗?那种可以。H13这类含铬比较高的模具钢,氧化层是难以用盐酸洗掉的。还有一个办法,我自己也在用。你们的模具既然已经油石磨过,表面就是比较光滑的。实际上,可以先只用粗的油石打磨,或者用

砂带打磨,之后就去热处理。回来之后再用细油石打磨。而我用的办法是,用纤维轮先打磨,就可以有效的把黑皮去除,再研磨抛光。或者喷砂,用800 目的碳化硼做一遍喷砂试试,应该就能够去除黑皮,还不需要化太多功夫重磨。 3.热处理厂对金属是怎么热处理的? 热处理厂的设备非常多,炉子大概有箱式炉,井式炉,箱式炉用的最多,很多热处理都可以在这里面处理,比如退火,正火和淬火的加热过程,回火这些常见的热处理。 其实就是一个用电加热的炉子,先将炉子升温到预定温度,然后把工件丢进去,等待一段时间到预定温度,然后保温一段时间,然后取出,或者在炉子里一起冷却,井式炉一般是作为渗碳处理设备,是一个埋到地下的炉子,工件放进去之后,密封,然后往炉子里面滴入一些富碳液体,比如煤油或则甲醇,然后在高温下这些液体分解成碳原子渗入工件表面。 淬火池是淬火的场所,就是一个池子,里面有水溶液或者是油,就是箱式炉出来的工件淬火的冷却的地方,一般就是直接丢进去,然后等一段时间捞出来。还有其他的一些设备,比如高频机,就是一个可以将50 赫兹的工频电变成一个200K 赫兹电流的超大功率的设备,比如常见的有200 千瓦的最大功率,然后用一个内部通冷却水的铜管做的线圈放在工件的外面,一般几十毫米的工件,几秒种到十几秒的时候你就看到工件表面变红,表面温度到预定值的时候,然后有一个水套升上来喷淬火液到工件表面,完成淬火过程。常见的就这些了。 4.我们最近的Cr12 或Cr12MoV 的材料热处理和裂了几次了,为什么

模具材料与热处理课程习题集

《模具材料与热处理课程习题集》 第一章金属的性能 一、填空 1. 金属材料的性能包括和。 2. 金属的力学性能包括、、、和等。 3. 大小不变或变化过程缓慢的载荷称为载荷;在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为载荷;大小、方向随时间发生周期性变化的载荷称为载荷。 4. 金属材料受到载荷作用而产生的几何形式和尺寸的变化称为变形。变形一般分为和两种。 5. 强度的常用衡量指标有和,分别用符号和表示。 6. 有一直径d o =10mm,l o =100mm的低碳钢试样,拉伸验时测得F S =21KN,F b =29KN, d 1=5.65mm,l 1 =138mm,此时材料的屈服点为、抗拉强度为、伸长率 为、断面收缩率为。 7. 170HBS10/100/30表示用直径为 mm,材料为的球形压头,在 N 的试验力作用下,保持 S时测得的硬度值为。 8. 金属材料抵抗载荷作用而的能力称为冲击韧性。 9. 金属的工艺性能包括、、和等。 二、判断 1. 弹性变形不能随载荷的去除而消失。() 2. 洛氏硬度值无单位。() 3. 做布氏硬度实验的实验条件相同时,其压痕直径越小,材料的硬度越低。() 4. 材料对小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度和塑性。() 5. 布氏硬度测量法不宜测量成品及较薄零件。() 6. 铸铁的铸造性能比钢好,所以常用来铸造形状复杂的工件。() 三、选择 1. 拉伸实验时,试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的()。 A. 屈服点 B. 抗拉强度 C. 弹性极限

2. 做疲劳实验时,试样承受的载荷为()。 A. 静载荷 B. 冲击载荷 C. 交变载荷 3. 洛氏硬度C标尺所用的压头是()。 A. 淬硬钢球 B. 金刚石圆锥体 C. 硬质合金球 4. 金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为()。 A. 塑性 B. 硬度 C. 强度 5. 用拉伸实验可测定材料的()性能指标。 A. 强度 B. 硬度 C. 韧性 四、名词解释 1. 静载荷 2. 弹性变形 3. 屈服点 4. 抗拉强度 5. 冲击韧度 五、简述 1. 何谓金属的力学性能?金属的力学性能包括哪些? 2. 简述拉伸实验中零件变形的几个阶段。

模具材料及热处理_答案

1.金属材料的性能一般分为两类,其中使用性能是零件选材及确定尺寸大小的主要依据, 工艺性能是确定零件加工方法的主要依据。 2. 金属的机械性能主要包括:强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度。 3. 根据密度大小将金属分为重金属和轻金属,其密度的分界点是: 5.0X103 Kg/m3。 4. 体心立方、面心立方、密排六方晶胞原子数分别为:2、4 、6 个,致密度分别为: 0.68 、0.74 、0.74 。 5. 普通热处理主要有退火,正火,淬火,回火等工艺方法,表面热处理包括表面淬火、 表面化学处理及表面气相沉积等。 6. 碳钢的含碳量范围为:0.0218%~2.11%。钢种的常存杂质包括:、硅、硫、磷。锰 1. 完全退火加热温度不宜过高,一般在A C3以上20~30°C。(√) 2. 退火的工艺过程可简单记忆为:加热—保温—炉冷,正火的工艺过程可简单记忆为:加热—保温—空冷。(√) 3. 淬透性好的材料,淬硬性也好。(×) 4.调质是指“淬火+高温回火”,只能用于最终热处理。(×) 5. 钢件渗氮以后,一般还需要进行淬火处理,以提高硬度和耐磨性。(×) 6. 优质碳素结构钢的钢号用平均含碳量的万分数表示。(√) 7. 铸钢的铸造工艺性较好,不易出现浇注不到,缩孔,晶粒粗大等缺陷,用于生产一些不便锻造,形状复杂的零件。(×) 8. 1Cr17,1Cr13,3Cr13均属于马氏体不锈钢。(×) 9. 可锻铸铁顾名思义,是可以锻造的铸铁。(×) 10. P20钢相当于国内的3Cr2Mo,为预硬型塑料模具钢。(√) 1.实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对力学性能有何影响? 答:(1)点缺陷,主要是空位和间隙原子,还有少量杂质原子。 (2)线缺陷(位错),在晶体中某处有一列或若干列原子发生某种有规律的错排现象。 (3)面缺陷,缺陷呈面状分布,主要在晶界处。 点缺陷的出现,使周围的原子靠拢或撑开,造成晶格畸变,使材料的强度、硬度和电阻率增加。位错密度越大,塑性塑性变形抗力越大,塑性变好。面缺陷使晶界处晶格处于畸变状态,使得晶界处有较高的强度和硬度,晶粒愈细小,晶界愈多,金属的强度、硬度也就愈高。2.什么是马氏体?马氏体转变有何特点? 答:(1)马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。马氏体转变不属于等温转变,是在极快的连续冷却过程中进行的。(1)马氏体转变是非扩散相变。(2)马氏体转变是在一定的温度范围内(MS~Mf)连续冷却完成的。(3)马氏体转变的不彻底性,有部分残余奥氏体存在。(4)马氏体转变引起内应力增加。3. 15、20、25钢为什么称为渗碳钢? 答:15、20、25钢强度较低,但塑性和韧性较高,焊接性能和冷冲压性能较好。可以制造各种用作冷冲压件和焊接件以及一些受力不大但要求高韧性的零件。经渗碳淬火及低温回火后,表面硬度可达60HRC以上,耐磨性好,而心部仍有一定的强度和韧性,可用来制作要求表面耐磨并能承受冲击载荷的零件,因此,这三个牌号的钢也称为渗碳钢。 4.拉深模基本性能要求有哪些?如何预防拉深模的粘附和拉毛磨损? 答:拉深模具用钢要求具有高强度、高耐磨性,良好的抗咬合性及热稳定性,并具有良好的切削加工性和热处理性能。表面一般进行镀Cr或氮化处理。 在拉深不锈钢、高镍合金钢、耐热钢板等材料时,拉深模容易发生粘附和拉毛,一般选择模具材料为铝青铜,如果选用Cr12Mo1V1一类的模具钢,表面要进行渗氮处理,生产批量大时,选用硬质合金。

模具材料与热处理复习题

一、选择题 1. 做拉伸实验时,试样拉断前所能承受的最大应力值称为( B ) A.屈服点 B.抗拉强度 C.疲劳强度 D.弹性极限 2. 为提高冷镦模的耐磨性和抗咬合性,通常对其表面进行()处理。 A.渗碳 B.渗氮 C.氰化 D.渗硼 3. 纯金属结晶时,由于释放出结晶潜热,将会使金属液体的温度:() A. 升高 B. 降低 C. 基本不变 D. 时高时低 4. 下列描述中,哪一项属于共晶转变: () A.由一个液相转变成两个固相 B.由一个液相和一个固相转变成另一个固相 C.由两个固相转变成另一个固相 D.由一个固相转变成另两个固相 5. 热作模具有高强度、高韧性和高抗回火性,因此这类模具都要进行()回火 A.低温 B.中温 C.高温 D.恒温 6. 扩散退火的主要作用是() A.消除成分偏析 B.消除加工硬化 C.细晶强化 D.时效强化 7. 热处理加热温度不宜采用以下哪一温度范围() A. Ac3以上30~50℃ B. Ac1以上30~50℃ C.Accm以上30~50℃ D.远大于Ac3 8. 渗碳零件的最终热处理一般为() A. 调质 B. 退火 C. 正火 D. 淬火+低温回火 9. GCrl5SiMn钢的含铬量是:() A、 15% B、 1.5% C、 0.15% D、 0.015% 10. 一般精密塑料模具完成热处理后,经机械加工之后,还需进行()减小变形量。 A.锻造 B.表面辊压 C.人工时效 D.喷砂 11. 冷变形后的金属,采用()可提高其塑性。 A.回火 B.冷处理 C.再结晶退火 D. 继续变形 12. 65钢的平均含碳量为() A.6.5% B.0.65% C.0.065% D.65% 13. 面心立方晶格的晶胞中含有()个原子数。 A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 14. 下列描述中,哪一项属于共析转变: () A.由一个相转变成另一个固相 B.由一个液相和一个固相转变成另一个固相 C.由两个固相转变成另一个固相 D.由一个固相转变成另两个固相 15. 下列哪种模具的最终热处理一般不是调质的() A.冷作模具 B.热作模具 C.塑料模具 D.其它模具 16. 第一类回火脆性的温度范围() A.150~250℃ B. 250~350℃ C. 350~450℃ D. 450~650℃ 17.下列牌号中,哪一项属于冷作模具钢()。 A. Cr12MoV B. 5CrNiMo C. 20CrMnTi D. Y15 18. 从金属学的观点来看,冷加工和热加工是以()温度为界限区分的。 A.结晶 B.再结晶 C.相变 D.25℃ 19. 金属的()越好,其锻造性能就越好。 A.硬度 B.塑性 C.弹性 D.强度 21. 材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力称为()

常用模具材料牌号对照表

常用模具材料牌号对照表类别中国钢号通用钢号钢材特性 塑胶模具钢 3Cr2Mo P20(美国) 618(瑞典) 预硬塑胶模具钢3Cr2NiMo 718(瑞典) P20+Ni(美国) 超预硬塑胶模具钢 钢 钢 冷作模具钢 CrWMn/SKS31/105W/Cr6高硬度,中等淬透性,价格低廉。 207-255 820-840 下料模、冲头、成型模、搓丝板顶出杆及小型塑料压模等。 9Mn2V/O2/DF-2 具有良好冲载能力,热处理变形小。≤229 780-800 厚度小于6mm 以下的小型冲压模具及切纸机、刀具等。

9CrWMn/O1/SKS3/DF-3/100Mn/CrW4 淬火变形小,具有良好的刃口保持能力,热处理变形小。197-241 820-840 薄片冲压模、手饰压花模等。 9SiCr/X100Cr/MoV51具有高硬度良好的韧性和较好的抗回火稳定性。197-241 860-880 下料模、冲头、搓丝板、压印模、顶出杆等 Cr5Mo1V/A2/SKD12/XW-10/210/Cr12空冷淬硬性铬钢,韧性极佳,高耐磨损性和抗腐蚀能力。≤255 950-1000 拉伸模、压花模、下料模、冲压模、及耐磨塑料模等。 并具有良好堆焊性217-241 880-910 应用于要求热处理变形小而施以火焰加热局部淬火的大型镶块模具及冲压厚度、≤7mm钢板大冲压模具和剪切下料模、切纸刀、 陶土模及轧辊等。 热作模具钢

5CrMnMo淬透性一般,价格较低,淬火后硬度和5CrNiMo相近,而塑性韧性相对低一些。197-241 820-850 用于制造形状简单,厚度小于250毫米的小型热锤锻 模。 5CrNiMo/L6/56Cr/NiMoV7淬火后综合力学性能较好,热强性和淬透性一般 197-241 830-860 用于制造形状简单,工作温度一般,厚度在250~350毫米之间的 中型热锤锻模块。 ≤240 抗 镁锌等金属长寿命压铸模具,部分高寿命耐磨塑料模具。 3Cr2W8V/H21/SKD5较5CrNiMo及H13在高温下有较高强度、硬度及抗回火稳定性,但韧性及抗热疲劳性能,抗熔融金属冲蚀性能不及H13 207-255 1100-1150 用于制造工作温度≥550℃并承受较高的静载荷,而冲击载荷较低的锻造 压力机模或热挤压模具。 塑料模具钢

冲压模具材料的选用及热处理要求

冲压模具材料的选用及热处理要求 一. 冲裁模具材料的选用及热处理要求 选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料;还应考虑被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。常用冲压模具钢材耐磨性的劣优依次为碳素工具钢—合金工具钢—基体钢—高碳高铬钢—高速钢—钢结硬质合金—硬质合金。 此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。 1.传统模具用钢长期以来,国内薄板冲裁模用钢为T10A、CrWMn、9Mn2V、Cr12和Cr12MoV等。 其中T10A为碳素工具钢,有一定强度和韧性。但耐磨性不高,淬火容易变形及开裂,淬透性差,只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具。 T10A碳素工具钢的热处理工艺为:760~810 ℃水或油淬,160~180 ℃回火,硬度59~62HRC。 CrWMn、9Mn2V是高碳低合金钢种,淬火操作简便,淬透性优于碳素工具钢,变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低,应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。CrWMn钢的热处理工艺为:淬火温度820~840 ℃油冷,回火温度200 ℃,硬度60~62HRC。9Mn2V钢的热处理工艺为:淬火温度780~820 ℃油冷,回火温度150~200 ℃,空冷,硬度60~62HRC。注意回火温度在200~300 ℃范围有回火脆性和显著体积膨胀,应予避开。 Cr12和Cr12MoV为高碳高铬钢,耐磨性较高,淬火时变形很小,淬透性好,可用于大批量生产的模具,如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性,易产生碳化物偏析,冲裁时容易出现崩刃或断裂。其中,Cr12含碳量较高,碳化物分布不均比Cr12MoV严重,脆性更大一些。 Cr12型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求,当模具要求比较小的变形和一定韧性时,可采用低温淬火、回火(Cr12为950~980 ℃淬火, 150~200 ℃回火;Cr12MoV为1020~1050 ℃淬火,180~200 ℃回火)。若要提高模具的使用温度,改善其淬透性和红硬性,可采用高温淬火、回火(Cr12为1000~1100 ℃淬火,480~500 ℃回火;Cr12MoV为1110~1140 ℃淬火,500~520 ℃回火)。 高铬钢在275~375 ℃区域有回火脆性,应予避免。 2.常用模具新钢种

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