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、 3Cr

2、2W8V (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 V H13 0.350.45 0.91.1 0.20.5 5.05.5 _ _ _ H21 0.250.35 0.10.4 0.10.4 2.03.

3、5 9.010.0 0.250.6 5CrNiMo 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

4、能改锻的坯料要求外径和厚度有足够的加工余量，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

5、模子（300300mm mm ），），HRC48-51HRC48-51； 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

6、厚度计算。平面模（饼类件）的有效厚度按模厚度计算。 分流模分流模 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

7、，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

8、：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，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(

9、T8A) 800 1 180 1 HRC60 T10(T10A) 780 1 200 1 HRC60 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 22.5 T8(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.

10、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，

11、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 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-45K

12、W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、井式电阻炉淬火、9