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热锻模模具材料与热处理PPT幻灯片

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第四部分 热作模具材料及热处理ppt课件

第四部分 热作模具材料及热处理ppt课件
19
2．工艺性能 5CrMnMo钢的临界点；Ac1为710ºC;Ac3为
760ºC;Ms为220ºC。 (1)锻造：5CrMnMo钢锻造工艺参数和5CrNiMo钢 相同，注意须防止模具开裂：
(2)退火：等温退火加热温度为850—870ºC，等温 温度为680ºC 。退火后店硬度为197—24lHBS。 (3)淬火；在加热温度为840ºC一860ºC时油淬，冷 却至150—180ºC出油并立即四火。为减少变形及 开裂．淬火时最好延时冷却，即先空冷到暗红色 大约740一780ºC左右灭人油淬火。 (4)回火：回火工艺如友4—2所示。
对于铝型材的挤压模具采用h13钢制造的空芯模平均寿命是12t副平面模寿命在15t副以上比原用3cr2w8v钢延长35倍用于机锻模的h11和h13钢代替5crnimo及3cr2w8v钢模具寿命提高23倍用作辊锻模具最高寿命己达5万件比原用3cr2w8v钢高出3倍在轴承行业中代替3cr2w8v制造碾压辊寿命提高2一3精选36二铬钼系热作模具钢这类钢中碳含量较低是在国外钢号3cr3mo3cov的基础上发展而来
而当模具钢的塑性较差时，一般不用 抗拉强度而用抗弯强度bb作为力学指标， 抗弯试验产生的应力状态与许多模具工作 表面所处的应力状态极其相似，能精确地 反映构料的成分和组织对性能的影响。
5
(3)冲击韧度和断裂韧度
冲击韧度是衡量模具材料在冲击 载荷作用下抵抗破断的能力。材料的 冲击韧度(ak)越高，热疲劳强度也会越 高。所以，应采用合理的锻造及热处 理方法和工艺参．防止碳化物偏析和 品粒粗大，减少淬火应力，提高钢的 韧性。
7
（5）回火稳定性
回火稳定性是指随回火温度的升高， 材料的强度和硬度下降的快慢程度，也称 为抗回大软化能力。通常以钢的“回火温 度—硬度”变化曲线表示。它与热稳定件 共同表征模具在高温下的变形抗力。

常用模具材料及热处理课件

常用模具材料及热处理课件
常用模具材料及热处理课件
CONTENCT
录
• 模具材料概述 • 常用模具材料
• 模具材料与热处理实例分析 • 模具材料与热处理发展趋势
01
模具材料概述
模具材料的分 类
金属材料
如钢铁、铜合金、铝合金等，具有较高的强度和耐 磨性。
非金属材料
如塑料、橡胶、陶瓷等，具有较好的耐腐蚀性和绝 缘性。
复合材料
详细描述
回火的主要目的是消除淬火过程中产生的内应力，提高金属材料的韧性和塑性。 通过回火处理，金属内部的原子或分子的排列会变得更加稳定和有序，从而提高 金属的韧性和塑性。
表面热处理
总结词
表面热处理是一种只对金属表面进行加热的热处理工艺，通 过改变金属表面的组织结构和性质，提高其耐磨性、耐腐蚀 性和抗疲劳性能。
详细描述
表面热处理的方法包括表面淬火、化学热处理等。通过表面 热处理，可以在不改变金属内部组织结构的情况下，显著提 高其表面的硬度和耐磨性，从而提高模具的使用寿命。
04
模具材料与热处理实例分析
塑料模具材料及热处理
80%
塑料模具材料
通常选用3C1、3C2、3C3、3C4、 3C5等优质碳素结构钢，以及 CrWMn、9Mn2V、5CrW2Si、 GCr15等合金工具钢。
环保与节能要求
绿色制造技术
绿色制造技术以环保为核心，旨 在减少模具制造过程中的环境污 染，如废气、废水的排放和固体 废弃物的处理等。
节能技术
节能技术以降低能耗为核心，旨 在提高模具制造过程中的能源利 用效率，如采用新型的加热技术 和设备等。
THANK YOU
感谢聆听
性。
硬质合金的优点是硬度高、耐磨 性好，缺点是韧性较差，容易发

《模具材料及热处理》幻灯片PPT

《模具材料及热处理》幻灯片PPT

1:冷 作 模 具 鋼介紹
1.1﹑冷作模具鋼的性能特點: A.高的硬度、強度和耐磨性; B.足夠的韌性; C.熱處理變形小; D. 良好抗回火穩定性,熱處理變形小
1.2﹑化學成分特點: A.高碳1.0%以上; B.参加較多的鉻、錳、鎢、鉬、釩等
1.3﹑常用冷作模具鋼:
A.冷作模具用碳鋼:T8、T10A、T12A;
9CrWMn簡介
A.為低質合金工具鋼, B.回火溫度650~7000C,保溫時間2~3H. C.易變寸(500MM以上嚴重),開裂(結構复雜,孔槽 密集等),導致加工精度無法掌控, 外形任何一邊 不得大於500MM厚度不得大於25MM. D.硬度嚴格管控在HRC50~53以內,超過極易裂開 E.使用范圍: P04A,D04A,S02A上(用于D04A時不 可結構复雜及孔槽密集),不可用S01A,D05A上.
＜M0n.6
1.3~1.6
3.5C~r5.0 4.5M 0~o5.50 2.5V~3.5
1.8~2.1 0.15~0.25
0.05~0.18 0.15~1.0 1.0~2.0
0.1~0.4
0.33~0.43 ＜1.2
＜1.0 12.6~14.6
0.1~0.5
1.0~1.1
≦0.40 0.8~1.10 0.2~0.6
較
大的模板(采用一般的鋼板會產生較
大的變形)
SKH-9(JIS)相當於中國W6Cr4Mo5V2 A.合金工具鋼. B.含有鎢元素,使其具有熱硬性,同時提高 了鋼的回火(熱處理的一種,常為減少或 消除內應力)穩定性. C.釩與碳形成碳化物硬度高達HRC83. D.硬度較高,熱處理後硬度可達到HRC65. 但脆性大,塑性差,不易進行切削加工. E.適用與作直徑小於3.0的沖子材料.

热作模具钢的选材及热处理工艺PPT优秀课件

热作模具钢的选材及热处理工艺PPT优秀课件
根据不同的合金元素含量，热作模具钢可以分 为锻压模具用热作模具钢、钨钼系热作模具钢等。
2
表1 常用热作模具钢的钢号和化学成分
钢号
化学成分/%
C
Si
Mn Cr
Mo V
锤锻模具用钢 5CrMnMo 5CrNiMo 4CrMnSiMoV 5Cr2NiMoVSi
0.5/0.6 0.5/0.6 0.35/0.45 0.46/0.53
0.33/0.43 0.32/0.45 0.32/0.42
0.8/1.2 0.8/1.2 0.8/1.2
0.2/0.5 0.2/0.5 ≤0.4
4.75/5.5 4.75/5.5 4.5/5.5
1.1/1.6 1.1/1.75 -
0.3/0.6 0.8/1.2 0.6/1.0
其它
Ni1.4/1.8 Ni0.8/1.2
W1.6/2.4
钨钼热作模具钢 3Cr2W8V 3Cr3Mo3W2V 5Cr4W5Mo2V
0.3~0.4 0.32~0.42 0.4~0.5
≤0.4 0.6~0.9 ≤0.4
≤0.4 ≤0.65 ≤0.4

2.2~2.7 2.8~3.3 3.4~4.4
2.5~3.0 1.5~2.1
0.2~0.5 0.8~1.2 0.7~1.1
（1）加工性 热作模具材料的加工性主要包括冷加工中的切削加工性能和热加工中
的锻压加工性能两种。它主要取决于钢的化学成分和热处理工艺等。 （2）淬透性和淬硬性
热作模具对这两种性能要求根据其工作条件不同有所侧重。对于小型 模具，由于尺寸小，容易淬透，所以只要求高的硬度，偏重于高淬硬性;对 于尺寸较大的模具，如果截面未淬透，则回火后未淬透部分的屈服点和韧 性会显著降低，影响模具工作寿命，所以其淬透性更为重要。 （3）热处理变形性

项目十一热作模具材料 模具材料与热处理课件

项目十一热作模具材料 模具材料与热处理课件
3Cr3Mo3W2V(HM)钢 该钢是参照国外有关钢种结合 我国资源条件研制的新型热作模具钢。此钢由于成分 的特点，使钢具有优良的强韧性，在保持高强度和高 的热稳定性的同时，还表现出良好的耐热疲劳性。
试验结果和使用实践表明，这种钢的耐回火性、抗磨损性 能均优于3Cr2W8V钢，热疲劳抗力比3Cr2W8V钢高得 多。
由于3Cr2W8V钢在淬火加热中脱碳和变形倾向较小， 目前钢厂生产量仍然较大，热处理设备及工艺比较稳 定，耐热性较高，该钢广泛应用于压力机锻模、热挤 压模、压铸模等方面。对于3Cr2W8V钢，提高使用 寿命的关键是采用热处理新工艺提高其强韧性。目前 采用高温淬火工艺、控制淬硬层淬火工艺、贝氏体等 温淬火工艺等，这些工艺方法的实施，使用 3Cr2W8V钢制造的模具的使用寿命延长好几倍。
高合金热作模具钢的最终热处理仍然是淬火+中（高）温 回火，其淬火工艺参数和回火工艺参数都根据模具的工 作条件、结构形状、失效形式对性能的要求来确定。
➢ 几种新型的热作模具钢简介
4Cr3Mo3W4VNb(GR)钢 该钢是在钨钼系热作模具 钢中，加入少量铌而获得高回火抗力和高的热强性。 其耐热疲劳抗力、热稳定性、耐磨性及高温强度明 显高于3Cr2W8V钢。
当中合金热作模具钢用来制作压铸模时进行正常的淬火+ 中温回火。
➢ 高合金热作模具钢及热处理
高合金热作模具钢的含碳量不高，但合金元素含量高。这 类刚有高的耐热性，及高的高温强度和高温硬度，可以 在600~700℃高温下工作，同时具有高的耐磨性，淬透 性好，有强烈的二次硬化效果，好的回火抗力，较高的 热疲劳性和断裂韧性。高合金热作模具钢的塑性韧性、 和抗冷疲劳性低于中合金热作模具钢。这类钢主要有： 5Cr4Mo3SiMnVAl钢、5Cr4W5Mo2V钢、3Cr2W8V钢、 3Cr3Mo3W2V钢、等。

《模具材料与热处理》课件——第三章 钢的表面热处理

《模具材料与热处理》课件——第三章 钢的表面热处理
应用氧—乙炔(或其他可燃气体)火焰对零件表面进行快 速加热并随后快速冷却的工艺称为火焰加热表面淬火。
特点：加热温度及淬硬层深度 不易控制，易产生过热和加热不均 匀，淬火质量不稳定。不需要特殊 设备，适用于单件或小批量生产。
火焰淬火
作业：大家进入学习通完成线上作业
说明：课后我会推送线上作业到学习通，大家要认真 完成哦，我已设置系统自动改题、统计分数并排名。 大家必须按时完成作业哦！！！
（2）渗氮
渗氮——在一定温度下，使活性氮原子渗入工件表面的 化学热处理工艺。
目的：提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度。
1）渗氮与渗碳相比具有以下特点： 渗氮层具有很高的硬度和耐磨性 渗氮层具有渗碳层所没有的耐蚀性 渗氮比渗碳温度低，工件变形小 渗氮工件的工艺路线：
2）渗氮的方法 ① 气体渗氮 工件在气体介质中进行渗氮称为气体渗氮。它是将工 件放入密闭的炉内，加热到500~600℃，通入氨气(NH3)， 利用氨气分解出活性氮原子进行渗氮的方法。
二、化学热处理
化学热处理——将工件置于一定温度的活性介质中保温 ，使一种或几种元素渗入其表层，以改变其化学成分、组织
和性能的热处理工艺。
1. 化学热处理的基本过程
化学热处理
（1）分解 （2）吸收 （3）扩散
根据渗入元素分：渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗金属等。
2. 化学热处理方法
（1） 渗碳 钢的渗碳是将钢件置于渗碳介质中加热并保温，使碳原
渗氮层的显微组织 a)渗氮层及维氏硬度测试压痕 b)渗氮层中致密的针状氮化物(白色)
② 离子渗氮 在低于一个大气压的渗氮气氛中，利用工件（阴极）和阳 极之间产生的辉光放电现象进行渗氮的工艺称为离子渗氮。
等离子渗氮

热锻模模具材料与热处理PPT课件


0.80～1.20
6Cr3VSi 0.55～0.65 0.50～0.80 ≤0.40 0.030 0.030 2.60～3.20
0.15～0.30
Cr12MoV 1.45～1.70 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.030 11.00～12.50 0.40～0.60 0.15～0.30
20Cr 0.18～0.24 0.17～0.37 0.50～0.80 0.035 0.035 0.70～1.00
发动机进排气阀电镦、压延模，主顶出器，冲头及座。
精压模块、搓板。
座板、厂内标准件。
第20页/共31页
三、热锻模的热处理
热锻模的加工工序
第21页/共31页
1.退火 退火的目的----消除锻造时产生的内应力，细化晶粒
和均匀组织。防止淬火变形和开裂；降低硬度，提高切削 性能。
加热温度 （Ac1+30~50）
8Cr3
6Cr3VSi 5Cr2NiMoVSi 4Cr5MoVSi 4Cr5MoSiV1
3Cr2W8V Cr12MoV T7-T10
应用范围
大部分锻件预成形辊锻模、镦粗模、压挤模、终预锻模和垫板支持器的模座
原为前轴、曲轴大型查具预终锻模、夹持器和垫板。现由5Cr2NiMoVSi和 5CrNiMo代替。
热切边凸凹模，冲孔凹模、联合模 平锻模镶块和底座，平锻冲头和冲孔冲头。 剪切刀片和剪刀片座
前轴、曲轴、左/右转向节等锻件的剪切模
前轴、曲轴、左/右转向节等锻件的预终锻模
连杆、半轴齿轮及十字轴预终锻模，变速箱齿轮模也曾选用。
少量十字轴和齿轮预终锻模。
（美国牌号H11）
原选用作凸轮轴、滑动叉、空压机曲轴等叉杆类锻件的预终锻模， 现可推广作用，代替5CrNiMo。 （美国牌号H13）
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≤0.30 B:0.0005～0.0035
45Mn2
0.42～0.49 0.17～0.37 1.40～1.80 0.035 0.035 ≤0.30
≤0.30
45
0.42～0.50 0.17～0.37 0.50～0.80 0.035 0.035 ≤0.25
≤0.25
T7
0.65～0.74 ≤0.35 ≤0.40 0.030 0.035 ≤0.25
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热锻模模具材料与热处理
目录 一、模具材料的分类 二、模具材料的选用 三、模具常用热处理
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3
一、模具材料 根据用途模具材料可以分为三大类：
冷作模具钢------在不加热条件下，把被加工材料通过冲裁、 弯曲、拉深、镦锻和挤压等方式加工成型。
性能要求----高硬度、高耐磨性；高的回火稳定性；良好的抗疲劳性能。
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(GBT-1298)
合金工具钢 Cr12 Cr12MoV 9Mn2V 6W6Mo5Cr4V (GBT-1299)
硬质合金 YG6~YG25
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2. 热作模具钢 热作模具钢一般为中、高碳（一般含C 0.5%左右），添加
4Cr5MoSiV1 0.32～0.45 0.80～1.20 0.20～0.50 0.030 0.030 4.75～5.50 1.10～1.75 0.80～1.20
5Cr2NiMoVSi 0.46～0.54 0.60～0.90 0.40～0.60 0.030 0.030 1.54～2.00 0.80～1.20 0.30～0.50
20Cr2Ni4
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二、模具材料的选用
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0.18～0.24 0.17～0.37 0.50～0.80 0.035 0.035 0.70～1.00
≤0.30
40Cr
0.37～0.44 0.17～0.37 0.50～0.80 0.035 0.035 0.80～1.10
≤0.30
40MnB
0.37～0.44 0.17～0.37 1.10～1.40 0.035 0.035 ≤0.30
0.80～1.20
6Cr3VSi 0.55～0.65 0.50～0.80 ≤0.40 0.030 0.030 2.60～3.20
0.15～0.30
Cr12MoV 1.45～1.70 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.030 11.00～12.50 0.40～0.60 0.15～0.30
20Cr
冷冲模具、冷镦模具、冷冲裁模具
热作模具钢------用于制造对高温状态下的工件进行压力加工 的模具。
热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具
塑料模具钢------注塑件
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1. 冷作模具钢 冷作模具钢用料广泛： 碳素工具钢 T8 T10
表1 锻模模块用钢化学成分
化学成分(%)
钢号
C
Si
Mn
SP 不大于
Cr
Mo
V
W
Ni
其它
5CrNiMo 0.50～0.60 ≤0.40 0.50～0.80 0.030 0.030 0.50～0.80 0.15～0.30
1.40～1.80
8Cr3
0.75～0.85 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.030 3.20～3.80
工作条件----承受冲击载荷；工作温度较高；模具型腔表面周期性加热和 冷却。
性能要求----足够的硬度和耐磨性；较高的强韧性；良好的导热性和抗热 疲劳性；较高淬透性，良好的抗氧化、抗脱碳敏感性。
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17
热挤压模具
工作条件----加载速度较慢；高温、高压、摩擦；模具型腔表面周期性加热 和冷却。
3Cr2W8V 0.30～0.40 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.030 2.20～2.70
0.20～0.50 7.50～9.00
4Cr5MoSiV 0.33～0.43 0.80～1.20 0.20～0.50 0.030 0.030 4.75～5.50 1.10～1.60 0.30～0.60
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热锻模具
Cr、W、Mo、V等合金元素。 GBT-1299 5CrNiMo 5CrMnMo 5Cr2NiMoV 4Cr5MoVSi 4Cr5MoVSi1 3Cr2W8V
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3. 塑料模具钢 碳素结构钢 45 50 T8 T10 渗碳钢 20Cr 12CrNi2 20CrMnTi 预硬型 3Cr2Mo 5CrMnMo 高速钢 Cr12MoV Cr12Mo1V1
≤0.20
T8
0.75～0.84 ≤0.35 ≤0.40 0.030 0.035 ≤0.25
≤0.20
T10
0.95～1.04 ≤0.35 ≤0.40 0.030 0.035 ≤0.25
≤0.20
T12
1.15～1.24 ≤0.35 ≤0.40 0.030 0.035 ≤0.25
≤0.20
4Cr2WMoVNi 0.34~0.40 ≤0.40 ≤0.40 0.030 0.03 2.4~2.7 1.10~1.50 0.50~0.80 0.50~0.80 1.20~1.60