热锻模具选材与制造工艺

1、35%。精加工后的淬火与回火，电火花、线切割以后的去应力低温回火。只有冷热加工很好相互协作，才能保证良好的模具寿命。氏体量增加，使模具不致胀大。快速加热法由于加热时间短，氧化脱碳倾向削减，晶粒细小，对碳素工具钢大型模具淬火变形小。对高速钢承受低淬、高回工艺比较好，淬火温度低，回火温度偏高，可大大cr12mov1000，油冷，然后 220回火。如能在这种热处理以前先行热处理一次，即加热至1100保温，油冷，700高温回火，则模具寿命能大幅度提高。703cr2w8v钢施行高淬、高回工艺热处理钢丝21200hv，也能大大提高模具寿命。6w6mo5cr4v平均提高 1 倍以上，再经低温电解渗硫处理可以

2、进一步提高寿命50%。模具淬火后存在很大的残留应力，它往往引起模具变形甚至回火不充分易产生磨前裂纹。对碳素工具钢，2001h，残留50%2h75%80%，而5006001h90%。crwmn1h，使用不久便断裂，而当2.5h，使用中未觉察断裂现象。这说明回火不均匀，虽然外表硬度到达要求，但工作内部组织不均匀，残留应力消退不充分，模具易早期裂开失效。100120pvdcvd近年来获得较大的pvd 中常用的真空蒸镀、真空溅射镀和离子镀，其中离子镀层具有附着力强、浇镀性好，沉积速度快，无公害等优点。离子镀工艺可在模具外表镀上 tic、tin，其使用寿命可延长几倍到几十倍。法(hcd法)10-510-

3、2pa范围内，利用低压大电流hcd电子枪使提高镀敷效率，一般在工件上施加负电压。整体模腔的渗碳、渗氮、渗硼、碳氮共渗以及模腔局部的喷涂、刷镀制模技术得到很大提高。模具失效以后的焊补技术，国内90年月初1倍。热锻模具选材与制造工艺探讨摘要：本文主要介绍了锤锻和热挤压类热锻造模具选材的一般规律和方法；同时针对目前相关模具寿命较低的问题，从热加工、冷热加工协作角度，提出了相应工艺优化的措施和方法。 前 言决于模具的选材、热处理工艺。依据模具的使用条件分类包括：冷成型模具(包括挤压模具、冷拉模具、冷锻或冷镦模具)、温锻模具、热锻模具、塑料成型模具、铸造模具等等。本文主要阐述热锻模具的选材和制造工艺(尤

4、其是热处理工艺)。二 失效方式变形：指在高温下毛坯与模具长期接触使用后模具消灭软化而发生塑性变形。表现特征为塌陷。工作载荷大、工作温度高的挤压模具和锻造模具凸起局部简洁产生这类缺陷。热疲乏：指在环境温度发生周期性变化条件下工作的模具外表消灭热疲乏裂纹。断裂：指材料本身承载力量缺乏以抵抗工作载荷而消灭失稳热锻模具的断裂(尤其是早期断裂)，与工作载荷过大、材料处理不当以及应力集中等相关。热磨损：为模具工作部位与被加工材料之间相对运动产生的损耗，包括尺寸超差和外表损伤。模具工作温度、模具的硬度、合金简洁产生磨损失效。三 选材一般规律和热处理技术要求热处理变形、外表脱碳等。这里只介绍几种最主要的性能。

5、1、 热硬性，也叫红硬性是指模具在受热或高温条件下保持组织和制度，一般这类钢材中含有较高的V, W, Co，Nb,Mo 等高熔点和易形成多元碳化物元素。2、 强度和韧性主要依据模具的承载要求考虑，钢的晶粒度，碳化和韧性有很大影响。它主要取决于钢材的化学成分、冶金质量(如气体含量、夹杂物、S、P 含量等)、组织状态(合理的球化退火，改善组织的均匀性和碳化物的形态)和热处理工艺合理运用。3、 淬硬性和淬透性：淬硬性是指材料淬火后所能够到达的硬度范侧重，如对要求外表高硬度的冲裁模具，淬硬性显得更重要，对于要求整个截面具有均匀始终性能的热锻模具，则淬透性更重要。固然，影响热锻模具寿命的因素很多，在选择

6、材料时，应依据热锻模具的具体工作条件合理选用，下表为两种主要模具常用选材：模具类型模具类型推举材料一般使用硬度范围5CrMnMo, 5CrNiMo,5SiMnMo,4SiMnMo, 3Cr2W8V(SKD5),锤锻模具3842HRC4Cr5MoSiV(H11,SKD6),4Cr5MoSiV1(H13, SKD61), 4CrMnSiMoV热挤压模3Cr2W8V(SKD5), 4Cr5MoSiV4455HRC(4852HRC)具(H11,SKD6), 4Cr5MoSiV1 (H13,SKD61),SKD61), 4CrMnSiMoV具体不同模具材料的用途、使用温度范围、适用推举硬度范围，可以参考

7、机械工程手册。四 加工工艺及其对模具寿命的影响+球化退火处理机加工淬火、回火处理(深冷处理)精加工(包括电脉冲加工)研磨、抛光处理离子氮化处理。合理的模具制造工艺流程：落料、锻造+球化退火处理机加工真空淬火、回火处理(目的减小热处理变形)(深冷处理)研磨、抛光处理离子氮化处理。落料、锻造+球化退火：钢厂供给的模具材料一般为锻坯形式或棒材，其内部组织中碳化物呈沿晶界网状分布，这种组织，假设不经过进一步的锻造加工，使用时，裂纹简洁沿晶界萌生并扩张，降低模具的承载力量，最终导致模具的早期断裂。通过锻造和随后的球化退火处理，形成均匀、细小、弥散分布的碳化物，改善模具内部的组织条件，尤其是碳化物分布，为

8、最终热处理预备退火工艺(球化退火工艺的温度范围可以参考热处理手册或机械工程手册)。图1快速球退火工艺1030；5Cr4W5Mo2V,11005Cr4W5Mo2V, 850870精加工：除非模具过于简单，最好切削加工安排在热处理之前，能的降低。热影响层，降低模具外表的硬度、耐磨性，减小热处理外表形成的压而影响模具寿命。或机械工程手册。需要留意的是(一般承受多段加热工艺，同时防止加热开裂)，同时考虑所承受的热处理方式，应避处理、气体淬火技术，减小热处理变形，避开热处理后较大的加工余量，导致外表过热，影响模具寿命。但对淬硬性较差材料或存在高温下易挥发元素的材料，如含高Ni 等，宜承受盐浴热处理。推举

9、承受超饱和渗碳热处理技术，即应用渗碳技术，阻挡热处理外表脱碳，同时提高外表的耐磨性，并利用渗碳淬火后，外表形成高压应力，提高模具的疲乏抗力。模具材料中一般含有较高的Cr,Mo,V,W,Nb 等高温、强碳化物形成元素，从而提高模具的强度、红硬性等性能，在热处理回火处理致使用过程中模具性能的降低。Cr,Mo,V,W,Nb 等高温、 火，避开回火不充分引起早期的失效(断裂和龟裂)，一般要求至少 2 次高温回火(更多承受三次回火工艺)。2 3Cr2W8V 热锻模具的热处理工艺曲线。T1 ：550560；T2 ：820830；T3：10701090；T4：560580；T5：220260；T6：220；

10、P1: 淬火(油冷或气冷)，其余：空冷t1: 120；t2: 60；t3: 10；t4: 15；t5: 30；t6:120180；t7: 120。喷丸、研磨、抛光处理：淬火、回火后、外表热处理前，进展喷丸处理，可以形成外表压应力层，转变淬火、回火处理后的外表拉应命，一般承受人工加工。离子氮化：提高模具疲乏性能和耐磨性，最好承受N 而不承受2NH H对模具的氢脆作用。离子氮化温度肯定要低于淬火后3具的失效。()提高硬度和外表耐磨性、疲乏性能。但需留意安全(液氮使用不当，会对人体产生烧伤)。深冷处理的一般标准：模具(室温状态)液氮(-196)/2 小时自然回到室温160170/4小时空冷。固然，热

11、锻模具在使用开头和过程中，由于承受冷热交变过程，因此，为了提高模具的寿命，对模具的充分预热也格外重要，预2002501 小时。五 外表处理技术的应用TD外表离 真镀层处 N-C盐浴渗处理子 空 渗 渗 CVDPVD超硬工模理共V,Nb,Ti,Cr方法渗 渗 硫 硼 TiNTiN合金具钢渗等)氮 氮热锻模具承受外表处理技术主要由：涂层处理(TD外表离 真镀层处 N-C盐浴渗处理子 空 渗 渗 CVDPVD超硬工模理共V,Nb,Ti,Cr方法渗 渗 硫 硼 TiNTiN合金具钢渗等)氮 氮性能CrNi-PVCNbCCr7C3硬度良良良良良一般优优优优优优优标准耐磨性良良良良良良良优优优优良优标准抗热粘着良良良良良良良优优优优优优标准性抗咬合性良良良良良良良优优优优优抗冲击性一般一般一般一般一般标准一般标准标准标准标准标准抗剥落性一般一般良良良优一般良良良良良裂一般一般良良良优良良良良良良优 标准一般标准-优 标准一般标准-影响，并会影响炉温均匀性。只适合于要求不高的工件。层，强化外表，提高外表硬度和耐磨性；同时模具经过淬火、回火之600800Mpa 的剩余氮化工艺和使用效果。模具名称模具材料工艺使用效果冲头W18Cr4V5005206h24铝压铸模3Cr2W8V