冷作模具钢及其热处理工艺PPT课件

2、T10A钢冲裁凹模的热处理 模具尺寸如下图
技术要求 ①硬度60~64HRC ②15mm处为配合尺寸，要求变形小
淬火工艺 因孔型多，尺寸较大，采用的又是T10钢，淬火变形 开裂的可能性大，为防止变形、开裂，常采用碱浴分级淬 火，并采取适当的防变形措施。 采用延迟淬火法。 刃口采用局部淬火法。 模具直角处包扎铁皮。 M10螺钉孔用石棉绳堵塞。
（4）分级淬火和等温淬火 是模具最重要的强韧性化方法，可以减少模 具的变形和开裂. 冷作模具钢的分级淬火和等温淬火工艺及应用范围 见表2—47. （5）其他强韧化处理方法 主要是：形变热处理、喷液淬火、快速加热淬火、消 除链状碳化物组织的预处理工艺等。
4、主要冷作模具的热处理特点 （1）冲裁模 对于薄板冲裁模 在工艺上应保证热处理变形小、不开裂和高硬度。 通常根据模材类型采用不同的减少变形的热处理方法。如， 双液淬火工艺、碱浴淬火工艺、低温淬火工艺、快 速加热分级淬火、恒温预冷工艺、等温淬火等。 以上工艺方法的具体应用参考表2-48。 对于重载冷冲模 由于失效形式是崩刃和折断，热处理工艺上应保证 模具获得高强韧性。通常采用的热处理方法有：细化 奥氏体晶粒处理、细化碳化物处理、贝氏体等温淬火、 循环超细化处理、低温淬火等方法。
热处理工序安排应注意以下几点： ① 对于高精度要求的模具为减少热处理变形，常在机 械加工之后安排高温回火或调质处理。 ②对于线切割加工模具，为防止线切割时变形开裂， 其淬回火常采用分级淬火或多次回火和高温回火。 ③为了保持模具尺寸的稳定性，线切割之后应及时 再回火
2、冷作模具的淬火 （1）合理选择淬火加热温度 对于具体模具，在加热工艺规范的基础上要作精细选 择，选择的依据主要是模具的使用性能要求。 如保证淬透、淬硬或较高的热硬性，应选择较高的淬火 加热温度；如要求较高的韧性和耐磨性，应选择较低的淬 加热温度。 （2）合理选择淬火保温时间 生产中常采用到温入炉的方法加热，淬火保温时间可 按以下经验公式确定 ： t=αD t 淬火保温时间（min或s） α 加热系数（min/mm或s/mm），见表2-45。 D 工件有效厚度（mm ）

火稳定性、热膨胀系数小 ❖ 表面性能：耐磨性、耐蚀性 ❖ 工艺性能：切削加工性、电加工性、抛光性、可锻
性、淬透性、热处理性能、可焊性 ❖ 经济性：资源条件、市场供应情况、价格
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各种模具工作条件不同，对材料性能要求也
就各有差异。如：
❖ 冷冲压模：高强度、高硬度。
❖ 冷挤压模：高强度（抗压、断裂、疲劳强 度）、高韧性、高硬度。
❖ ·7CrSiMnMoV钢：
❖ 高强度和韧性好，焊接性能好。适合于制造 结构形状复杂的模具零件。
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⑶高速钢
❖ 钨 系 高 速 钢 （ W18Cr4V） 钼 系 高 速 钢 （W6Mo5Cr4V2钢）
❖ 在高温（600°C）下仍保持高强度、高硬度、 高耐磨性和好的韧性。
❖ 钢中含碳量为0.7-0.9％，合金元素含量超过 15％，属莱氏体钢。
1.0％Si
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·3Cr2W8V钢和H13钢（4Cr5MoV1Si）、H11钢 （4Cr5MoVSi）钨系低碳高合金钢。
❖ H13钢除强度略低于3Cr2W8V钢外，其它力 学性能均优于3Cr2W8V钢，是其替代钢种。 较好的氮化性能。
❖ 较小的热膨胀系数，较好的耐磨性和红硬 性，良好的导热性。热处理变形小、但高 温韧性差。
❖ 玻璃模：耐热性、耐蚀性、耐磨性、导热 性、一定强度和韧性。
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钢材
表A-6
常用模具钢的性能特点及用途
性能特点
用途
10、20 易挤压成形，渗碳及淬
火后耐磨性稍高、热处 理变形大、淬透性低
45 耐磨性差、韧性差、热
处理过热倾向小、淬透 性低、耐高温性能差

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.

冷作模具及其热处理工艺10设计331 陈功长1.冷作模具钢的性能要求及分类冷作模具的种类很多，形状结构差异大，工作条件和性能要求各不相同，因此对模具刚的性能要求较高，主要包括机械性能、机械加工性能和工艺性能。

其中工艺性能主要包括可锻性、可加工性、可磨削性以及其热处理工艺性能。

根据其性能的不同冷作模具钢主要可分为低淬透性冷作模具钢、低变形冷作模具钢、高耐磨微变形冷作模具钢、高耐磨微变形冷作模具钢、高强度高耐磨冷作模具钢、抗冲击冷作模具钢、高强韧性冷作模具钢以及高耐磨高韧性冷作模具钢。

1.1低淬透性冷作模具钢低淬透性冷作模具钢中，使用最多的是碳素工具钢和 GCr15 轴承钢。

碳素工具钢中碳的质量分数在 0.7%—1.3%范围内，价格便宜，原材料来源方便，加工性能良好，淬火温度低，热处理后具有较高 1 的表面硬度和较好的耐磨性，适以制造尺寸较小、形状简单、负载较轻、生产批量不大的冷作模具。

缺点是淬透性低，淬火温度范围窄，淬火变形大，较大的模具不能淬透，而且表面淬硬层和中心部分之间的硬度值相差很大，容易使模具在淬火时开裂，因此很少用来制造精度要求高、形状复杂、承载力较大的冷作模具。

主要有 T7A —T12A,其中 T10A 用量最多，冷冲模很少用 T8A，主要原因是 T8A 淬火加热时容易过热，淬火变形大，强韧性较低，耐磨性也较差。

1.2 高耐磨微变形冷作模具钢高耐磨微变形冷作模具钢一般是高碳高铬钢，是一种高合金冷作模具钢，应用量最多最广泛；这类钢大部分是莱氏体钢，组织中有大量共晶化合物，淬火后有大量共晶碳化物存在，同时含有大量的残余奥氏体，因此热处理后变形小、耐磨性高、承载力大，经常用来制造高耐磨、微变形、高负荷条件下工作的冷加工用模具。

但由于高碳高铬莱氏体中有大量的共晶碳化物分布不均，因此易出现崩刃脆裂的现象。

代表号钢有： Cr12、 Cr12MoV、 Cr12Mo1V1、 Cr12W、Cr12V、Gr4W2MoV 等。