挤压工模具材料的选择及热处理

1、挤压工模具材料的选择挤压工模具材料的选择及热处理及热处理一一. .挤压工模具材料的选择挤压工模具材料的选择 根据挤压工模具的使用性能及热处理特性，主根据挤压工模具的使用性能及热处理特性，主要选用热作模具钢，见表要选用热作模具钢，见表1 1。 名称名称 用途用途 钢种钢种挤压筒、挤压轴、模套、挤压筒、挤压轴、模套、 用于生产用于生产1 1XXXXXX、 4Cr5MoSiV1(H13)4Cr5MoSiV1(H13)平模、分流模、导流模平模、分流模、导流模 3XXX3XXX、6XXX6XXX合金合金平面模、舌型模、挤压筒平面模、舌型模、挤压筒 用于生产用于生产2 2XXXXXX、 3Cr2W8V (

2、H21) 3Cr2W8V (H21) 挤压轴挤压轴 7XXX7XXX、5XXX5XXX合金合金模垫、模套、垫环模垫、模套、垫环 5 5CrNiMoCrNiMo(H11) (H11) 棒模、管材模棒模、管材模其它工具（拉、拔工具）其它工具（拉、拔工具） 用于无缝管整径用用于无缝管整径用 T8T8（T8AT8A）、）、 T10T10（T10AT10A） 常用模具钢的化学成分常用模具钢的化学成分钢种钢种 C Si Mn Cr W Ni VH13 0.350.45 0.91.1 0.20.5 5.05.5 _ _ _H21 0.250.35 0.10.4 0.10.4 2.03.5 9.010.0 0

3、.250.65CrNiMo 0.5 0.6 0.150.35 0.50.8 2.03.5 1.41.8 注：注：1.圆钢（电炉钢或电渣钢）进厂要求按圆钢（电炉钢或电渣钢）进厂要求按GB247-76规规定验收，要求表面无裂纹、结瘤、气孔等缺陷，并带定验收，要求表面无裂纹、结瘤、气孔等缺陷，并带有质量保证书；有质量保证书；2.改锻的模具坯料要求表面无裂纹、折叠、气孔等缺陷；改锻的模具坯料要求表面无裂纹、折叠、气孔等缺陷；要求横断面组织均匀、无偏析、无疏松、分层等缺陷；要求横断面组织均匀、无偏析、无疏松、分层等缺陷；3.改锻的坯料要求外径和厚度有足够的加工余量，但不能改锻的坯料要求外径和厚度有足够的

4、加工余量，但不能过大；过大；4.改锻的坯料要求是退火状态。改锻的坯料要求是退火状态。二、模具热处理二、模具热处理1.1.模子经热处理后的技术要求：模子经热处理后的技术要求： 模子经一次淬火模子经一次淬火“+”+”多次回火，要求回火要充多次回火，要求回火要充分，硬度高、且韧性好：模子热处理的硬度值规分，硬度高、且韧性好：模子热处理的硬度值规定：大型模子（定：大型模子（500500mm mm ），），HRC45-48HRC45-48； 中型模子（中型模子（ 300300 500500mm mm ），），HRC47-50HRC47-50； 小型模子（小型模子（300300mm mm ），），HRC4

5、8-51HRC48-51；2.2.模子硬度检测模子硬度检测 1)1)模子热处理后硬度检测：在模子的同一平面上模子热处理后硬度检测：在模子的同一平面上用砂轮抛光三点检测用砂轮抛光三点检测，每一点的硬度值都应在规每一点的硬度值都应在规定范围内方算合格（硬度计标准为定范围内方算合格（硬度计标准为 1 ）；）； 2）目测无裂纹、无严重脱碳现象、无磕碰伤。）目测无裂纹、无严重脱碳现象、无磕碰伤。3.模子热处理工艺参数模子热处理工艺参数模子的有效厚度计算（模子加热时间按厚度）：模子的有效厚度计算（模子加热时间按厚度）： 平面模（饼类件）的有效厚度按模厚度计算。平面模（饼类件）的有效厚度按模厚度计算。 分流

6、模分流模 上模：高度（减去模芯高）上模：高度（减去模芯高） 壁厚（分流孔壁壁厚（分流孔壁 到外表面间厚度）时，其有效厚度取模高；到外表面间厚度）时，其有效厚度取模高； 如果高度如果高度 壁厚时则综合考虑。壁厚时则综合考虑。 下模：按模厚（减去止口高度）计算。下模：按模厚（减去止口高度）计算。 模垫、模套等环类件，按以下几种情况计算模垫、模套等环类件，按以下几种情况计算 a)当（当（ 外外 - 内内 ）/2 H H时，则时，则（ 外外 - 内内 ）/2 H H计算；计算； b)b)当当 （ 外外 - 内内 ）/2 H H时，则按时，则按H H（高度）计算。（高度）计算。挤压筒内套（筒件）挤压筒内

7、套（筒件） 由于此类件较长，计算时要根据其长度和内孔由于此类件较长，计算时要根据其长度和内孔 “ “ 内内 ”的大小，适当增加保温时间，一般内孔较的大小，适当增加保温时间，一般内孔较小，而筒身又较长，通常按其厚度计算后再增加小，而筒身又较长，通常按其厚度计算后再增加1/31/2的系数，加热保温时间按公式：的系数，加热保温时间按公式： t=(1+1/31/2)f.h ， 式中，式中，f 加热系数；加热系数； h厚度厚度挤压轴类：按前端工作部分的直径计算（加图）挤压轴类：按前端工作部分的直径计算（加图） 注：注：1）如装炉量大，炉子升稳速度快时，其）如装炉量大，炉子升稳速度快时，其保温时间取上限，

8、反之取下限；保温时间取上限，反之取下限； 2）形状复杂的工件，预热及回火的保温）形状复杂的工件，预热及回火的保温时间取上限。时间取上限。 4.加热温度与硬度关系表加热温度与硬度关系表 材材 料料 预热温度预热温度 淬火温度淬火温度 回火温度回火温度 热处理硬度热处理硬度 3Cr2W8V 650/850 10801100 600580 HRC48-52 4Cr5NSiV1 830 10301050 590570 HRC47-51 5CrNiMo 430 850900 450480 HRC42-48 T8(T8A) 800 1 180 1 HRC60 T10(T10A) 780 1 200 1 H

9、RC60 不同钢种、不同炉型的加热时间表不同钢种、不同炉型的加热时间表 按分按分/mm（加热保温时间）（加热保温时间） 钢种钢种 炉型炉型 预热预热 淬火加热淬火加热 回火加热回火加热T10(T10A） 箱式电炉箱式电炉 1.41.8 0.70.9 22.5T8(T8A） 同上同上 同上同上 同上同上 同上同上H13（4Cr5MoSiV1) 同上同上 1.51.8 0.40.8 22.5分分/次次 真空炉真空炉 1.52.0 0.81.2 22.5分分/次次3Cr2W8V 箱式电炉箱式电炉 1.3/1.5 0.40.6 1.52 分分/次次 3Cr2W8V钢预热分两个阶段钢预热分两个阶段注：确

10、定加热保温时间，应视装炉量和升稳速度等注：确定加热保温时间，应视装炉量和升稳速度等 因素。因素。5.模具热处理举例模具热处理举例平面模热处理举例：平面模热处理举例： 300300 x60mmx60mm材料：材料：H13H13，技术要求：，技术要求：HRC48-51HRC48-51采用设备：预热炉采用设备：预热炉-30KW-30KW箱式电阻炉箱式电阻炉 淬火加热炉淬火加热炉-70KW-70KW箱式电阻炉箱式电阻炉 回火炉回火炉-45KW-45KW箱式电阻炉箱式电阻炉油冷时间（小时，分）淬火、回火曲线 如选用真空炉淬火，箱式电阻炉回火，其工艺如选用真空炉淬火，箱式电阻炉回火，其工艺曲线曲线真空油冷

11、00：空冷空冷乇乇时间（小时，分）淬火、回火曲线分流模热处理举例：分流模热处理举例：上模上模 240 x104mm240 x104mm，芯头高，芯头高24mm24mm，有效高度，有效高度8080mmmm材料：材料：H13H13，技术要求：，技术要求：HRC48-51HRC48-51采用设备：预热炉采用设备：预热炉-30KW-30KW箱式电阻炉箱式电阻炉 淬火加热炉淬火加热炉-70KW-70KW箱式电阻炉箱式电阻炉 回火炉回火炉-45KW-45KW箱式电阻炉箱式电阻炉淬火、回火曲线时间（小时，分）油冷下模：下模： 240 x66mm240 x66mm，止口高，止口高6mm6mm，有效高度，有效高

12、度6060mmmm 材料：材料：H13H13，技术要求：，技术要求：HRC48-51HRC48-51 采用设备：预热炉采用设备：预热炉-30KW-30KW箱式电阻炉箱式电阻炉 淬火加热炉淬火加热炉-70KW-70KW箱式电阻炉箱式电阻炉 回火炉回火炉-45KW-45KW箱式电阻炉箱式电阻炉淬火、回火曲线时间（小时，分）油冷工具类工具类a)a)挤压轴举例挤压轴举例 162162x1155mmx1155mm 材料：材料：H13H13，技术要求：，技术要求：HRC48-51HRC48-51采用设备：采用设备：110KW110KW井式电阻炉淬火、井式电阻炉淬火、90KW90KW井式电井式电 阻炉回火阻炉回火 装炉量装炉量一炉一根一炉一根挤压轴淬火、回火曲线时间（小时，分）油冷b)挤压筒内套热处理举例：挤压筒内套热处理举例： 215x 215x 100100 x400mmx400mm材料：材料：H13H13，技术要求：，技术要求：HRC46-48HRC46-48采用设备：采用设备：110KW110KW井式电阻炉淬火、井式