第四节 冷作模具的锻造与热处理
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冷作模具钢及其热处理的措施_模具钢热处理工艺(1)高的硬度和耐磨性,工作时保持锋利的刃口;(2)较高的强度和韧性,工作时刃部不易崩裂或塌陷;(3)较好的淬透性,保证淬火态有较高的硬度和一定的淬透深度;(4)较好的加工工艺性能,热处理变形小,在复杂断面上不易淬裂。
1、2冷作模具钢的化学成分特点(1)高碳:碳的质量分数一般在1%左右,个别达2、0%,以保证高硬度和高耐磨性。
(2)高合金:常用的合金元素有Cr、Mn、Mo、W、V等。
Mn、Cr等能提高淬透性,碳化物形成元素能形成难溶碳化物,细化晶粒、提高耐磨性。
1、3常用冷作模具钢的种类冷作模具钢使用的钢材分为:碳素工具钢、低合金工具钢、高铬及中铬模具钢、基体钢、高速钢等。
(1)碳素工具钢和低合金工具钢:碳素钢一般选用高级优质碳素工具钢,以改善模具的韧性。
对耐磨性要求较高、不受或受冲击较小的可选用T13A、T12A;对受较大冲击的模具则应选择T7A、T8A;而对耐磨性和韧性均有一定要求的模具(如冷镦模)可选择T10A。
优点是加工性能好、成本低;缺点是淬透性低、耐磨性欠佳、淬火变形大、使用寿命低。
故一般只适合制造尺寸小、形状简单、精度低的轻负荷模具。
(3)低合金工具钢常用的钢号有9Mn2V、9SiCr、CrWMn和滚动轴承钢GCrl5。
优点是低合金工具钢具有较高的淬透性、较好的回火稳定性、较好的耐磨性和较小的淬火变形,综合力学性能较好。
缺点是网状碳化物倾向较大,因韧性不足而可能导致模具的崩刃或折断等早期失效。
常用于制造尺寸较大、形状较复杂、精度较高的低中负荷模具。
(4)高铬和中铬冷作模具钢:是一种专用的冷作模具钢,具有更高的淬透性、耐磨性和承载强度,且淬火变形小,广泛用于尺寸大、形状复杂、精度高的重载冷作模具。
高铬模具钢Crl2型常用的有三个牌号:Crl2和Crl2MoV、Crl2Mo1V1。
Crl2钢的ωC高达2、0%~2、3%,属莱氏体钢。
它具有优良的淬透性和耐磨性,但韧性较差,多用于小动载条件又要求高耐磨或形状简单的拉伸模和冲裁模,在正确设计的情况下可以冲压厚度小于6mm的钢板。
冷冲压模具及热处理工艺方案设计摘要从当今世界范围的模具材料发展来看,无论是材料的品格、规格,或是材料的质量和数量,都可以基本满足现代模具工业的需要。
但对于一个具体的模具零件而言,欲从众多模具材料中挑选出最能满足其使用性能要求的材料,并制定出与该性能要求相匹配的合理的热处理方案,则不是一件容易的事。
冷作模具材料目前我国常用的冷作模具钢大致分为四大类:碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金。
尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具通常用碳素工具钢制作;模具寿命不高、尺寸大、形状复杂;轻负荷的冷作模具一般用低合金工具钢:尺寸大、形状复杂;重负荷的冷作模具需采用中合金或高合金工具钢;受冲击负荷且模刃单薄的冷作模具一般选用高韧性模具钢;尺寸精度要求高、寿命长的模具则要选择粉末高速钢、硬质合金等高档材料。
市场流通仍以传统的老材料为主,新型的冷作模具钢,如DS、GD、CH、LD、GM、ER5、65Nb、012Al、LM2、RM2等20几个品牌应用等不普遍!作为课题研究,要了解冷冲压模具钢的热处理工艺,应选用成熟普遍的钢种来实践。
关键词:冷冲压模具;模具材料:热处理工艺。
目录第一章前言 (4)1.1 本课题内容概述 (5)1.2.1 课题研究的目的和意义 (5)1.2.2 课题的研究内容 (5)1.3 论文的组织结构 (5)第二章实验方案 (5)2.1 原材料的选择 (6)2.1.1 概述 (7)2.1.2 冷冲压模具特点 (7)2.1.3 冷冲压模具主要损坏形式 (7)2.1.4 冲头材料的性能要求 (7)2.1.5 材料的选用 (7)2.2 加热设备的选择 (9)2.2.1 热处理设备概论 (9)2.2.2 电阻炉的选择 (9)2.3 本课题的研究方案 (10)2.3.1 本课题研究过程总述 (10)2.3.2 实验设备 (10)2.3.3 实验材料 (10)2.3.4 实验步骤 (10)第三章热处理工艺 (11)3.1 原始组织 (11)3.2 9SiCr钢淬火 (11)3.3 9SiCr钢回火 (13)第四章实验结果分析 (14)4.1 金相组织分析 (14)4.2 9SiCr钢失效分析 (15)第五章结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)第一章、前言1、前言1.2 课题的研究目的和意义本课题主要研究冷冲压模具冲头热处理工艺的的设计,即为了达到工件所要求的性能,而采取正确的热处理工艺。
冷作模具钢的零件加工热处理工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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小组学习进展报告:冷作模具钢一.冷作模具钢的基本概念及其工作环境1.模具用钢:模具用钢是指用来制造冷冲模、热锻模、压铸模等模具的钢种,根据使用的性质可分为两大类:冷作模具钢与热作模具钢。
2.冷作模具钢:冷作模具钢指,使金属在冷状态下变形的模具钢,用来制造工具或模具包括剪刀、修边模、冲头、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等。
其工作温度一般低于250℃。
二.冷作模具钢的服役条件冷作模具钢在工作时.由于被加工材料的变形抗力比较大,模具的工作部分承受很大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力。
因此,冷作模具的正常报废原因一般是磨损.也有因断裂、崩力和过量变形而失效的。
三.冷作模具钢的性能要求:1.高的硬度;2.耐磨性;3.高的抗弯强度;4.足够的韧性;5.良好的淬透性;结合冷作模具钢的使用条件,工作时需要注意以下方面的要求:为保证冲压过程的顺利进行、由于模具形状及加工艺复杂.而且摩擦面积大.磨损可能性大.所以修磨起来困难。
因此要求具有高的耐磨化模具工作时承受冲压力大.又由于形状复杂易于产生应力集中,所以要求具有较高的韧性;模具尺寸大、形状复杂.所以要求较高的淬透性、较小的变形及开裂倾向性。
总之,冷作模具钢在淬透性、耐磨性与韧性等方面的要求要较高一些.而在红硬性方面却要求较低或基本上没要求(因为是冷态成形),所以也相应形成了一些适于做冷作模具用的钢种,例如,发展了高耐磨、微变形冷作模具用钢及高韧性冷作模具用钢等。
四.冷作模具钢的分类(1)碳素工具钢其强度及韧性都较高,适合制作易脆断的小型模具或承受冲击载荷较大的模具;(2)低合金工具钢低合金工具钢,是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。
这样可以降低淬火冷却速度,减少热应力和组织应力,减少淬火变形及开裂倾向,钢的淬透性也明显提高;(3)高碳高铬冷作模具钢高碳高铬冷作模具钢包括Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2)具有高硬度、高强度、高耐磨性、易淬透、稳定性高、抗压强度高及淬火变形小等优点;(4)高速钢高速钢具有很高的硬度、抗压强度和耐磨性,采用低温淬火、快速加热等工艺措施,可以有效地改善其韧性。
冷作模具钢的热处理工艺冷作模具钢的热处理工艺,嘿,听起来是不是有点复杂?但它就像给钢铁“洗澡”,让它更结实、更耐用。
这种钢材在模具制作中可谓是不可或缺,尤其是那些需要高强度、耐磨的工具。
想象一下,如果没有这玩意,咱们的日常生活可能就要少了很多方便,简直是不可思议。
热处理可不是简单的把钢放在火里烧一烧就行。
它就像是一道复杂的菜谱,需要掌握火候和时间。
加热到一定温度,让内部结构发生变化,这就是所谓的“淬火”。
听起来挺高大上的,其实就是把钢加热到一定的温度后迅速冷却,让它的硬度大幅提升。
你要知道,这个过程就像是给钢铁打了“强心针”,让它瞬间变得强壮无比。
再说说“回火”这一步。
这就像是给之前的淬火过程做个补充,不能光猛,偶尔也得温柔一下。
回火的目的是缓解钢铁内部的应力,增加韧性。
试想一下,如果淬火之后,钢铁就像个火爆脾气的小孩,虽然很强但也容易坏。
回火就是给它一次机会,让它变得成熟,稳重,最终达到一种“刚柔并济”的状态。
冷作模具钢的种类也不少。
不同的钢材有不同的热处理方式,就像每个人都有自己的个性。
比如,某些高合金钢可能需要更复杂的热处理,而一些普通的低合金钢,处理起来就简单多了。
每种钢材都有自己的一套“家规”,得按照它的喜好来,才会有好的效果。
热处理的设备也是一个大头,像是炉子、冷却液等等,都是必不可少的。
这个就好比你做饭需要锅碗瓢盆,没它们可不行。
现在的技术发展得飞快,各种现代化的设备让热处理的效率大大提高,不仅节约了时间,还提升了钢材的质量。
真的是一举多得,何乐而不为呢?咱们再聊聊热处理的环境。
温度、湿度、气氛都能影响最终的效果。
就像咱们人类,心情好,做事也特别顺利。
控制好这些因素,才能把钢材的性能发挥到极致。
想想看,要是在不适合的环境下处理,出来的东西可能就会不尽如人意,真是得不偿失。
说到这里,或许你会好奇,为什么要重视热处理?因为冷作模具钢常常被用于高强度的工具,比如切削工具、冲压模具等,使用频率可不低。