模具材料的选用与热处理.ppt

书名 模具材料的选用与热处理ISBN 978 7 111 37930 0作者 陈叶娣出版社 机械工业出版社本书配有电子课件 模具材料的选用与热处理课件 单元三热作模具表面处理 模具材料的选用与热处理课件 什么叫热硬性 什么叫热疲劳现象 常用的国内热作模具钢有哪些 常用的进口模具钢有哪些 热作模具的性能要求有哪些 模具材料的选用与热处理课件 1 合理安排图2 2所示的高压开关触头座的热挤压模具的表面处理方法 2 合理安排图2 4所示的铝合金接线盒的压铸模具的表面处理方法 模具材料的选用与热处理课件 要完成本单元任务 需掌握以下知识 1 热作模具钢的一般热处理工艺 2 模具钢的其他热处理工艺 模具材料的选用与热处理课件 由冶金厂供应的钢材 特别是大截面钢材 虽然已经过轧制和退火 但在钢中仍存在着许多纤维组织 使其性能呈现方向性 为消除轧材组织方向性 使其性能尽可能地均匀 并获得所需要的尺寸 必须进行充分锻造 即交替进行拔长 镦粗 至少两到三次 模块经改锻后 为消除应力 降低硬度 细化晶粒 改善组织和切削加工性能 必须进行适当的预备处理 并为最终处理作好组织准备 模块的预备处理可采用完全退火 不完全退火 等温退火 球化退火等预备热处理 一般低合金锻模钢采用完全退火进行预备处理 如5CrNiMo 5CrMnMo 4SiMnMoV等锻模钢 问题讨论 热作模具钢常用热处理方法有哪些 锻造与退火 模具材料的选用与热处理课件 对模膛尺寸精度要求较高的锻模 可采用退火后再行进一次调质处理的方法作为预备处理 模块由于原材料成分 偏析 变形程度的不一致 在个别情况下 碳化物网状 链状沿晶界分布 以致影响使用性能 可以对模块进行正火来改善碳化物的分布和尺寸大小 问题讨论 热作模具钢常用热处理方法有哪些 模具材料的选用与热处理课件 1 模具热处理设备的选用 热作模具钢的淬火处理 因此对于中 小型模块多选用具有保护功能的加热设备 如盐浴炉 可控气氛炉 真空炉等 对于小型精密模具最好选用真空加热淬火炉 对于大型模具坯料的淬火加热 一般采用箱式电阻炉或井式电阻炉 此时应采取防氧化和脱碳的措施 在模腔表面涂防氧化 脱碳涂料 可以起到保护作用 而用渗碳剂 木炭 铸铁屑及中性介质的装箱保护也很实用 问题讨论 热作模具钢常用热处理方法有哪些 模具材料的选用与热处理课件 2 模具钢的淬火加热 预热参数的选用 为避免模坯在加热过程中产生过大的热应力 宜低温装炉经充分预热后 再以800C h的速度升到加热温度 常用锻钢的预热 加热淬火工艺参数见表2 20 问题讨论 热作模具钢常用热处理方法有哪些 模具材料的选用与热处理课件 3 淬火冷却方法 1 预冷 目的在于降低温度 减少热应力和变形 避免开裂 模具出炉后应在空气中或保护气氛中进行预冷 预冷温度应控制在Ar3附近 推荐的预冷温度见表2 21 2 油冷淬火 锻模一般采用10号 20号机械油或其它物理性能的油冷却 冷却槽中应装有循环冷却系统 并最好设置机械搅拌装置 已利于模膛的冷却 锻模的出油温度应控制在2000C左右 控制锻模出油后表面达到冒烟程度 出油后继续在空气中冷却 以完成马氏体转变 表2 22为锻模在油中冷却的参考时间 随着冷却槽冷却能力的不同 模具在油中冷却时间会有所差异 问题讨论 热作模具钢常用热处理方法有哪些 热作模具钢的回火处理 无论热作模具钢采用哪种冷却方法淬火 淬火后的模具均应及时 充分回火 其间隔时间不得超过2h 锻模一般采用两次以上回火 第二次回火比第一次回火低20 300C 为降低回火脆性 宜采用油冷 并补充一次低温回火 以消除回火油冷后的残余应力 回火温度应根据模具的使用硬度来确定 常用锻模钢的回火工艺参数见表2 24 锻模钢的硬度与回火温度的关系见表2 25 问题讨论 热作模具钢常用热处理方法有哪些 模具的表面化学热处理 化学热处理能有效地提高模具表面的耐磨性 耐蚀性 抗咬合 抗氧化性等性能 几乎所有的化学热处理工艺均可用于模具钢的表面处理 问题讨论 热作模具钢常用热处理方法有哪些 1 渗碳 2 气体渗碳 3 液体渗碳 1 固体渗碳 2 渗氮渗氮也称氮化 是在一定温度下 一般在Ac1以下 将活性氮原子渗入模具表面的化学热处理工艺 渗氮后模具的变形小 具有比渗碳更高的硬度 可以增加其耐磨性 疲劳强度 抗咬合性 抗蚀性及抗高温软化性等 渗氮工艺有气体渗氮 离子渗氮 问题讨论 热作模具钢常用热处理方法有哪些 3 碳氮共渗碳氮共渗是在渗碳和渗氮的基础上发展起来的一种化学热处理方法 它是将碳原子和氮原子同时渗入钢件表面的过程 4 氮碳共渗氮碳共渗工艺源于原西德 是在液体渗氮基础上发展起来的 早期氮碳共渗是在含氮化物的盐浴中进行的 由于处理温度低 一般为500 600 过程以渗氮为主 渗碳为辅 所以又称为 软氮化 问题讨论 热作模具钢常用热处理方法有哪些 3 渗硼渗硼是继渗碳 氮之后发展起来的一项重要 实用的化学热处理工艺技术 是提高钢件表面耐磨性的有效方法 将工件置于能产生活性硼的介质中 经过加热 保温 使硼原子渗入工件表面形成硼化物层的过程称为渗硼 问题讨论 热作模具钢