模具热处理

模具热处理
模具热处理

模具热处理

1、H13模具钢如何热处理硬度才能达到58℃?

进行1050~1100℃加热淬火,油淬,可以达到要求,但一般热作模具是不要求这么高的硬度的,这么高的硬度性能会很差,不好用,一般在HRC46~50性能好、耐用。

2、模具热处理过后表面用什么洗白?

问题补充:一般模具都用油石先打过再拿去渗氮,渗氮回来又要用油石把那一层黑的擦白,再抛光很麻烦,不擦白打不出镜面来,材料有H13的,有进口的好多种,如果有药水能洗白的话,就可以直接抛光了。

(1)可以用不锈钢酸洗液,或者盐酸清洗。喷砂处理也可以。磨床磨的话费用高,而且加工量大,有可能使尺寸不达标的。盐酸洗不掉的话,估计您用的是高铬的模具钢?是D2还是H13?高铬模具钢的氧化层比较难洗掉。用不锈钢酸洗液应该可以,磨具商店或者不锈钢商店都有卖的。

(2)你们没有不锈钢酸洗膏吗?那种可以。H13这类含铬比较高的模具钢,氧化层是难以用盐酸洗掉的。还有一个办法,模具既然已经油石磨过,表面就是比较光滑的。实际上,可以先只用粗的油石打磨,或者用砂带打磨,之后就去热处理。回来之后再用细油石打磨。也可以用纤维轮先打磨,就可以有效的

把黑皮去除,再研磨抛光。或者喷砂,用800目的碳化硼做一遍喷砂试试,应该就能够去除黑皮,还不需要化太多功夫重磨。

3、热处理厂对金属是怎么热处理的?

热处理厂的设备非常多,炉子大概有箱式炉,井式炉,箱式炉用的最多,很多热处理都可以在这里面处理,比如退火,正火和淬火的加热过程,回火这些常见的热处理。

其实就是一个用电加热的炉子,先将炉子升温到预定温度,然后把工件丢进去,等待一段时间到预定温度,然后保温一段时间,然后取出,或者在炉子里一起冷却,井式炉一般是作为渗碳处理设备,是一个埋到地下的炉子,工件放进去之后,密封,然后往炉子里面滴入一些富碳液体,比如煤油或则甲醇,然后在高温下这些液体分解成碳原子渗入工件表面。

淬火池是淬火的场所,就是一个池子,里面有水溶液或者是油,就是箱式炉出来的工件淬火的冷却的地方,一般就是直接丢进去,然后等一段时间捞出来。还有其他的一些设备,比如高频机,就是一个可以将50赫兹的工频电变成一个200K赫兹电流的超大功率的设备,比如常见的有200千瓦的最大功率,然后用一个内部通冷却水的铜管做的线圈放在工件的外面,一般几十毫米的工件,几秒种到十几秒的时候你就看到工件表面变红,表面温度到预定值的时候,然后有一个水套升上来喷淬火液到工件表面,完成淬火过程。常见的就这些了。

4、我们最近的Cr12或Cr12MoV的材料热处理和裂了几次了,为什么?

五金模具上的最好将零件尺寸、形状及热处理要求,和你们采取的热处理工艺曲线告之,否则很难讲。这两种钢是一类,属高碳高铬莱氏体钢,本身就有冷裂倾向。热处理工艺也较复杂。

下面在没有上述资料的情况下谈些我的经验:950-1000C淬火,油冷,HRC>58.为获得热硬性和高的耐磨性,淬火温度增高至1115-1130C,油冷。细薄的可空冷,为了减少变形也在400-450C盐液冷却。不要在300-375C回火,会降低工具的韧性,出现回火脆性,另外淬后立即回火。高于1100C淬火的,在520C 回火2-3次。请注意过高的淬火温度会有脱碳的倾向,为此可在淬火前进行预先热处理--球化退火。

5、怎样区分热处理件和没有热处理的工件?

问题补充:工人不小心把一个未经热处理的生件和一批调试好的经过热处理的工件混在一起,现在如何把他们区分开来,不要切割工件看金相啊,那样会破坏产品,要急着发货?热处理工艺30Cr经正火、再淬火、然后回火,生件是铸件未经热处理。两者都经过了抛丸处理颜变色分不出来了,还有硬度都是在35-45之间了,靠硬度无法区分。

如果也不能通过硬度和热处理氧化色来判别。建议通过敲击声音来辨别。铸件和淬火+回火态工件金相组织不同,内耗有差异,通过轻轻敲击,可能能分辨。

6、热处理中的过烧是什么意思?

超过规定加热温度,致使晶粒长大,各项力学性能变坏如脆性变大,韧性下降,容易变形和开裂等等,控制好加热温度可以避免过烧。指钢在固液相线的温度范围内的某一个温度以上加热时,奥氏体晶界发生了化学成分变化,局部或整个晶界出现烧熔现象。此时晶界上会富集S,P等化合物,导致晶界结合力降低,机械性能严重恶化。过烧后钢材不能通过热处理或加工方法补救。

7、模具淬火裂纹产生的原因及预防措施?

产生原因:

1)模具材料存在严重的网状碳化物偏析。

2)模具中存在有机械加工或冷塑变形应力。

3)模具热处理操作不当(加热或冷却过快、淬火冷却介质选择不当、冷却温度过低、冷却时间过长等)。

4)模具形状复杂、厚薄不均、带尖角和螺纹孔等,使热应力和组织应力过大。

5)模具淬火加热温度过高产生过热或过烧。

6)模具淬火后回火不及时或回火保温时间不足。

7)模具返修淬火加热时,未经中间退火而再次加热淬火。

8)模具热处理的,磨削工艺不当。

9)模具热处理后电火花加工时,硬化层中存在有高的拉伸应力和显微裂纹。

预防措施:

1)严格控制模具原材料的内在质量

2)改进锻造和球化退火工艺,消除网状、带状、链状碳化物,改善球化组织的均匀性。

3)在机械加工后或冷塑变形后的模具应进行去应力退火(>600℃)后再进行加热淬火。

4)对形状复杂的模具应采用石棉堵塞螺纹孔,包扎危险截面和薄壁处,并采用分级淬火或等温淬火。

5)返修或翻新模具时需进行退火或高温回火。

6)模具在淬火加热时应采取预热,冷却时采取预冷措施,并选择合适淬火介质。

7)应严格控制淬火加热温度和时间,防止模具过热和过烧。

8)模具淬火后应及时回火,保温时间要充分,高合金复杂模具应回火2-3次。

9)选择正确的磨削工艺和合适的砂轮。

10)改进模具电火花加工工艺,并进行去应力回火。

8、怎么进行大型冲压模具的热处理?尤其切边这类模具经常生产有毛刺,不能正常运行的情况。

(1)模具热处理尽量选真空热处理,以获得最小的变形量。

(2)模具可采用拼接结构,分成小块就好热处理了。最好用慢丝割,精度高、光洁度高、变形小。间隙有保证,毛刺会小的。看看你的设备精度是否很差。

(3)切边毛刺大除了上面的几位提到的,我认为凸模单边受力,强度不够可能性大。是否凸模太单薄?是否设计靠刀?还有板料热处理后有残余应力,线割后会出现变形,可以考虑较大的线割孔预先铣出再热处理,留3~4mm线割。

9、我用H13钢来做热挤压模具锻造工件是黄铜热处理为45~48°模具直径120mm,高70mm,工作数小时后模具开裂?

(1)锻压温度大概是900~1000℃?是不是温度太高了?模具使用前没有经过充分预热也有可能容易开裂。模具设计不合理也有可能容易开裂。将模具的回火温度提高一些,缩小和实际锻压温度的差距,回火实际长一些。

(2)这个要综合考虑的,必要的时候要做下金相,才能基本判断原因的哦。

10、模具表面有软点产生原因及预防?

产生原因:

1)模具在热处理前表面有氧化皮、锈斑及局部脱碳。

2)模具淬火加热后,冷却淬火介质选择不当,淬火介质中杂质过多或老化。

预防措施:

1)模具热处理前应去除氧化皮、锈斑,在淬火加热时适当保护模具表面,应尽量采用真空电炉、盐浴炉和保护气氛炉中加热。

2)模具淬火加热后冷却时,应选择合适的冷却介质,对长期使用的冷却介质要经常进行过滤,或定期更换。

11、模具热处理前组织不佳?

产生原因:

1)模具钢材料原始组织存在严重碳化物偏析。

2)锻造工艺不佳,如锻造加热温度过高、变形量小、停锻温度高、锻后冷却速度缓慢等,使锻造组织粗大并有网状、带状及链状碳化物存在,使球化退火时难以消除。

3)球化退火工艺不佳,如退火温度过高或过低,等温退火时间短等,可造成球化退火组织不均或球化不良。

预防措施:

1)一般应根据模具的工作条件、生产批量及材料本身的强韧化性能,尽量选择品质好的模具钢材料。

2)改进锻造工艺或采用正火预备热处理,来消除原材料中网状和链状碳化物及碳化物的不均匀性。

3)对无法进行锻造的碳化物偏析严重的高碳模具钢可进行固溶细化热处理。

4)对锻造后的模坯制定正确的球化退火工艺规范,可采用调质热处理和快速匀细球化退火工。

5)合理装炉,保证炉内模坯温度的均匀性。

12、模具淬火后组织粗大,使用时将会使模具产生断裂,严重影响模具的使用寿命?

产生的原因:

1)模具钢材混淆,实际钢材淬火温度远低于要求模具材料的淬火温度(如把GCr15钢当成3Cr2W8V钢)。

2)模具钢淬火前未进行正确的球化处理工艺,球化组织不良。

3)模具淬火加热温度过高或保温时间过长。

4)模具在炉中放置位置不当,在靠近电极或加热元件区易产生过热。

5)对截面变化较大的模具,淬火加热工艺参数选择不当,在薄截面和尖角处产生过热。

预防措施:

1)钢材入库前应严格进行检验,严防钢材混淆乱放。

2)模具淬火前应进行正确的锻造和球化退火,以确保良好的球化组织。

3)正确制定模具淬火加热工艺规范,严格控制淬火加热温度和保温时间。

4)定期检测和校正测温仪表,保证仪表正常工作。

5)模具在炉中加热时应与电极或加热元件保持适当的距离。

13、用Cr12MoV钢制造冷模具应如何进行热处理?

高硬度高耐磨高韧性优化处理:980~1200℃加热淬火,油淬(机油)400℃回火一次,240℃回火一次,HRC57~61,超耐用不崩刃。

14、H13模具钢热处理后出现裂是什么原因,淬火温度是1100℃,放在油中冷却?

可以进行金相分析,看表面是否有材料是否有脱碳现象,开裂的话一般都是脱碳引起,H13一般都是做挤压模,对材料的硬度要求不是很高,你用的是不是真空炉建议用1030~1050℃试下。.

15、模具的导柱导套通常采用什么材料?采用何种热处理,达到怎样的性能要求?

(1)在内地用45#碳素结构钢或碳素工具钢,热处理淬火硬度HRC45左右,达不到HRC58~62,就是到了那么高,很易断。

(2)一板高要求的是用SKD61或SKD11和H13等热处理淬火硬度HRC51左右。

16.模具制造中热处理的用途?怎样应用?

问题补充:是不是模板加工好以后进行热处理,主要是哪个环节?

模具制造中热处理的作用:提高硬度、耐磨性,从而提高其寿命;强度加强,变形减小,保证模具的精度和精度稳定性。

17、模具的失效原因分析?

失效大部分是由断裂、磨损和变形而引起,其主要原因是热处理不当和模具加工不良。因此,合理选择材料、正确制订热处理工艺,提高热处理质量,对于

延长模具使用寿命起着关键作用。模具热处理包括预先热处理和最终热处理,热处理的最终目的是使模具有良好的表面质量和强度、塑性和韧性的合理配合。

18、Cr12mov模具钢热处理后出现一块一块的掉的原因?

(1)你可能是在淬火时,超过温度太多,过热,造成晶粒粗,脱碳严重,马氏体粗大,断口粗晶,韧性、塑性低。

(2)加热温度过高、保温时间过长,造成材料表面脱碳严重,组织晶粒粗大、结合力差,塑性显著降低。

建议:校对加热设备;调整淬火、回火温度和时间;做试样热处理工艺试验,进行必要性能测试分析。

19、盐浴热处理的优点?

优点:受热均匀变形量小,少无氧化脱碳,加热快,能很快转变工件内部组织结构,保温性能和加热均匀性能好,可以进行固溶处理加热,适用性广泛,可进行近乎无氧化的出货处理等。

缺点:工作环境恶劣,对工件有一定腐蚀,使用寿命相对较短,工作空间尺寸和功率来讲,功率较大,尺寸较小。而且废盐对环境有些污染,如果客户有对无氧化有较高要求的话可以考虑,成本一般情况。

20、检验热处理效果用什么方法?

简单的检查表面硬度。准确的破检:检查淬硬层深、心部硬度、淬火金相组织等级、调质金相组织等级。淬硬层深临界硬度值=淬火硬度最小值X0.8。

21、模具材料深冷处理的作用有哪些?

深冷处理是淬火后工件冷却过程的延续,在模具行业中的应用主要体现在冷作模具钢和高速钢、轴承钢,冷作模具和模具配件都有深冷技术应用的案例。深冷将会改变一些相关机械性能,主要作用如下几点:提升工件的硬度及强度,保证工件的尺寸精度提高工件的耐磨性,提高工件的冲击韧性,改善工件内应力分布,提高疲劳强度,提高工件的耐腐蚀性能。

22、热处理后线割开裂是模板的问题还是热处理的问题?

(1)有的人认为是热处理的问题。因为没有经过热处理的钢进行线切割是很难开裂的,线切割开裂是因为切割时出现应力集中。因此热处理时不光要达到热处理要求的硬度还必须消除内应力。消除内应力的关键就是回火的温度和回火的时间。若回火温度太底,回火时间再长内应力也无法消除;若回火温度太高,虽然消除了应力,但却不能达到要求;若回火温度合适,但回火时间太短,应力也无法完全消除。因此热处理后线切割开裂的关键是回火温度和回火时间的控制。

(2)热处理后线切割开裂这种情况比较复杂,有模具淬火后回火不充分的可能,也有模具锻造时存在缺陷的可能。如果是一般的碳钢模具,回火不充分是

主要原因,需要优先考虑,对高合金模具来说,也有可能材料本身存在缺陷,如杂质、碳化物偏析等情况,这些需要高倍金相检测才能判断。

23、Cr12MoV热处理爆裂原因有哪些?

(1)冷却介质是否冷却过快(不能用盐水,水剂等)

(2)淬火前,可能没有退好火,造成内应力过大

(3)材料冶金不好(非金属夹杂物,带状组织,共晶碳化物)

(4)淬火时,炉温升的过快

(5)没有及时回火

24、什么是非热处理强化?

表面处理:如镀硬铬,增加零件的耐磨性;

喷丸强化:用于承受交变应力下工作的零件,可以大大提高疲劳强度;

滚压:利用滚压工具在常温状态下对零件表面施加压力,使金属表面产生塑性变形,修正金属表面的微观几何形状,提高表面光洁度,提高零件疲劳强度以及耐磨性和硬度。

(答案)模具材料及热处理试题库

模具材料及热处理试题库 一、判断 1、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢,经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性,主要用于制作弹性零件和耐磨零件。(×) 2、40Cr钢是最常用的合金调质钢。(√) 3、60Si2Mn钢的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。(×) 4、高合金钢的完全退火的冷却速度是每小时100~150℃。(×) 5、等温淬火与普通淬火比较,可以获得相同情况下的高硬度和更好的韧度。(√) 6、一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件,用分级淬火比双液淬火能更有效的减少工件的变形开裂。(√) 7、渗碳时采用低碳合金钢,主要是为提高工件的表面淬火硬度。(×) 8、均匀化退火主要应用于消除大型铸钢、合金钢锭在铸造过程中所产生的化学成分不均及材料偏析,并使其均匀化。(√) 9、高合金钢及形状复杂的零件可以随炉升温,不用控制加热速度。(×) 10、铬钼钢是本质粗晶粒钢、其淬透性和回火稳定性高,高温强度也高。(×) 11、铬锰硅钢可以代替镍铬钢用于制造高速、高负荷、高强度的零件。(√) 12、铬轴承钢加热温度高,保温时间略长,主要使奥氏体中溶入足够的合金碳化物。(√)13、低合金渗碳钢二次重新加热淬火,对于本质细晶粒钢的零件,主要使心部、表层都达到高性能要求。(×) 14、铸铁的等温淬火将获得贝氏体和马氏体组织。(√) 15、高速钢是制造多种工具的主要材料,它除含碳量高外,还有大量的多种合金元素(W、Cr、Mo、V、Co),属高碳高合金钢。(×)16、钢在相同成分和组织条件下,细晶粒不仅强度高,更重要的是韧性好,因此严格控制奥氏体的晶粒大小,在热处理生产中是一个重要环节。(√)17、有些中碳钢,为了适应冷挤压成型,要求钢材具有较高的塑性和较低的硬度,也常进行球化退火。(√)18、低碳钢正火,为了提高硬度易于切削,提高正火温度,增大冷却速度,以获得较细的珠光体和比较分散的自由铁素体。(√)19、过共析钢正火加热时必须保证网状碳化物完全融入奥氏体中,为了抑制自由碳化物的析出,使其获得伪共析组织,必须采用较大的冷却速度冷却。(√)20、含碳量相同的碳钢与合金钢淬火后,硬度相差很小,但碳钢的强度显著高于合金钢。(×)21、中高碳钢的等温淬火效果很好,不仅减少了变形,而且还获得了高的综合力学性能。(√)22、淬火钢组织中,马氏体处于碳的过饱和状态,残余奥氏体处于过热状态,所以组织不稳定,需要回火处理。(×)23、低碳钢淬火时的比容变化较小,特别是淬透性较差,故要急冷淬火,因此常是以组织应力为主引起的变形。(×)24、工件淬火后不要在室温下放置,要立即进行回火,会显著提高马氏体的强度和塑性,防止开裂。(√)

模具材料及热处理

模具材料及热处理模具材料及热处理 1.金属组织 1.1金属 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶体)。 1.2合金 由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。 相:合金中成份、结构、性能相同的组成部分。 1.3固溶体 是一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。 1.4固溶强化 由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。 1.5化合物 合金组元间发生化合作用,生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。 1.6机械混合物 由两种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是两面种晶体,却是一种组成成分,具有独立的机械性能。2.金属硬度 2.1硬度 金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行,又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系,见表一。 布氏硬度HB:布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面,并保持一定的时间,测量金属表面上的压痕直径d,据此计算出的压痕面积AB,求出每单位面积所受力,用作金属的硬度值,叫布氏硬度,记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。 2.1.1洛氏硬度HRA、HRC: 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法,因为操作简便、迅速,可以直接读出硬度值,不损伤工件表面,可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点,如因压痕小,对材料有偏析及组织不均匀的情况,测量结果分离度大,再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体,使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是>70,适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限),适用于淬火钢及调质钢。 2.1.2洛氏硬度HRB 洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16")的钢球,适用于退火钢、有色金属等,硬度有效范围是25-100(相当于HB60-230)。 2.1.3维氏硬度HV 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136o的金刚石四方锥体。试验时,在载荷P的作用下,在试样试验面上压出一个正方形压痕。测量压痕两对角线的平均长度d,借以计算压痕面积A V,以P/A V的数值表示试样的硬度,以HV表示。维氏硬度的优缺点:维氏硬度有一个连续一致的标度;试验负荷可任意选择,所得的硬度值相同。试验时加载的压力小,压入深度浅,对工件损伤小。特别适用于测量零件的表面淬硬层及经过表面化学处理的硬度,精度比布氏、洛氏硬度精确。但是维氏硬度的试验操作较麻烦,一般在生产上很少使用,多用于实验室及科研方面。

4Cr5MoSiV热挤压模具热处理工艺参考word

4Cr5MoSiV热挤压模具热处理工艺 §1 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等学校金属材料工程专业一次专业课设计练习,是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是:(1)培养学生综合运用所学热处理课程的知识去解决工程问题的能力,并使其所学知识得到巩固和发展。 (2)学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和夹具设计等。 (3)进行热处理设计的基本技能训练,如计算、零件绘图和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 因此,本课程设计要求我们综合运用所学知识来解决生产实践中的热处理工艺制定问题,包括工艺设计中的细节问题,如设备的选用,夹具的设计等。要求我们设计工艺流程,这需要翻查大量的文献典籍。如何灵活使用资料、手册,怎样高效查找所需信息,以及手册的查找规范和标准等,均不是一蹴而就的事情,需要我们在实践中体会并不断地总结,才能不断进步。 材料热处理工艺课程设计是培养材料专业学生在热处理原理方面能力的重要环节,纸上谈兵是经不起考验的,扎实的理论唯有通过实践才能够证明,且科学的实践能够有效巩固甚至发展原有的理论,因此,本课程设计通过给出20余种不同牌号的材料,要求学生以个人(允许讨论)或组队的方式完成热处理工艺的设计,对学生巩固已学热处理知识、学习使用工具书、增强团队合作意识等是大有裨益的。

§2零件的技术要求及选材 2.1热挤压模具的工作条件 热挤压模具用于机器零件和型材的挤压成型,主要有冲头、凹模及其他辅助部分组成,其工作条件决定于挤压设备的类型、被挤压材料的性质、加热温度及挤压工艺等因素。 (1)热挤压模具的工作温度热挤压模具在挤压铜合金、钛合金时,工作温度可达600~800℃,甚至更高。 (2)热挤压模具工作时的冷却条件在工作过程中,热挤压模具都被强制冷却,以免模具的温升过高。 (3)热挤压模具的受力条件热挤压冲头在工作时要受到大的压力、弯矩及循环热应力的作用。凹模的模腔受大的压应力和拉应力的作用, 易生脆裂,还要受到摩擦和热疲劳的作用。 2.2热挤压模具的失效形式 热挤压模具常见的失效形式有早期脆断、热疲劳、疲劳断裂、堆塌及磨损等。热挤压模具由于工作温度较高,因此,除脆断外,型腔堆塌及磨损就成为热挤压模具的主要失效形式。 2.3热挤压模具材料的选用 影响热作模具寿命的因素很多,例如模具的受力情况、工作温度、冷却方式,被加工材料的性质、变形量、变形速度以及润滑条件等。因此,在选择材料时,应根据模具的类型及具体工作条件合理的选用。

s136模具钢热处理工艺

S136热处理工艺 在保护状态下,加热至780℃,然后在炉中以每小时10℃的速度,冷却至650℃,接着再置于空气中冷却。 应力消除 经过粗加工后,必须加热至650℃,均热2小时,缓慢冷却至500℃,然后置于空气中冷却 保温时间=当钢材的表面及中心达到一致的淬火温度后,才开始计算在炉中的保温时间。 淬火时必须保护,以避免脱碳及氧化。 冷却介质 ●油 ●流动粒子炉或盐裕炉250-550℃分级淬火,然后冷却于高速空气中●高速气体/真空炉中具有足够正压的气体为求模具达到最适当的特性,在模具的变形程度可接受的条件下,冷速越快越好。于真空炉中热处理时推荐使用4-5b a r的气压。

钢材冷却至50-70℃应立即回火。 硬度、晶粒大小、残余奥氏体数量于奥氏体化温度的关系图。 回火 参照回火曲线图按所需硬度值选择回火温度。回火两次,每次回火后,必须冷却到室温,最低的回火温度为180℃(适用于小件)。保温时间至少两小时。 回火曲线图

注1:建议250℃回火求韧性,硬度及抗腐蚀性的最好组合。 注2:以上的曲线数据只适宜小型模具。模具可达的硬度要视模具的尺寸。 注3:应避免选用过高的奥氏体化温度与过低的回火温度<250℃的组合,皮棉模具产生太大的应力。 尺寸变形 淬火及回火时的温度,不同种类的炉具及淬冷介质,会影响模具尺寸的改变。模具的尺寸与几何形状也同样重要。模具在加工时应预留加工量以弥补热处理后的尺寸变形。 在粗加工与半精加工之间建议预留0.15%作为S TAVA X E S T(S-136)的加工预留指标。 淬火过程的尺寸改变 试片100*100*25毫米经正规的热处理程序,在淬火时的尺寸改变。

关于模具热处理的一些经验

关于模具热处理的一些经验分享~ 2016-01-01 1. H13模具钢如何热处理硬度才能达到58度? 进行1050~1100度加热淬火,油淬,可以达到要求,但一般热作模具是不要求这么高的硬度的,这么高的硬度性能会很差,不好用,一般在HRC46~50左右性能好、耐用。 2. 模具热处理过后表面用什么洗白? 问题补充:我是开模具抛光店的,一般模具都用油石先打过再拿去渗氮,渗氮回来又要用油石把那一层黑的擦白,再抛光很麻烦,不擦白打不出镜面来,材料有H13 的,有进口的好多种,如果有药水能洗白的话,就可以直接抛光了。 (1)可以用不锈钢酸洗液,或者盐酸清洗。喷砂处理也可以。磨床磨的话费用高,而且加工量大,有可能使尺寸不达标的。盐酸洗不掉的话,估计您用的是高铬的模具钢?是D2还是H13?高铬模具钢的氧化层比较难洗掉。用不锈钢酸洗液应该可以,磨具商店或者不锈钢商店都有卖的。 (2)你们没有不锈钢酸洗膏吗?那种可以。H13这类含铬比较高的模具钢,氧化层是难以用盐酸洗掉的。还有一个办法,我自己也在用。你们的模具既然已经油石磨过,表面就是比较光滑的。实际上,可以先只用粗的油石打磨,或者用

砂带打磨,之后就去热处理。回来之后再用细油石打磨。而我用的办法是,用纤维轮先打磨,就可以有效的把黑皮去除,再研磨抛光。或者喷砂,用800 目的碳化硼做一遍喷砂试试,应该就能够去除黑皮,还不需要化太多功夫重磨。 3.热处理厂对金属是怎么热处理的? 热处理厂的设备非常多,炉子大概有箱式炉,井式炉,箱式炉用的最多,很多热处理都可以在这里面处理,比如退火,正火和淬火的加热过程,回火这些常见的热处理。 其实就是一个用电加热的炉子,先将炉子升温到预定温度,然后把工件丢进去,等待一段时间到预定温度,然后保温一段时间,然后取出,或者在炉子里一起冷却,井式炉一般是作为渗碳处理设备,是一个埋到地下的炉子,工件放进去之后,密封,然后往炉子里面滴入一些富碳液体,比如煤油或则甲醇,然后在高温下这些液体分解成碳原子渗入工件表面。 淬火池是淬火的场所,就是一个池子,里面有水溶液或者是油,就是箱式炉出来的工件淬火的冷却的地方,一般就是直接丢进去,然后等一段时间捞出来。还有其他的一些设备,比如高频机,就是一个可以将50 赫兹的工频电变成一个200K 赫兹电流的超大功率的设备,比如常见的有200 千瓦的最大功率,然后用一个内部通冷却水的铜管做的线圈放在工件的外面,一般几十毫米的工件,几秒种到十几秒的时候你就看到工件表面变红,表面温度到预定值的时候,然后有一个水套升上来喷淬火液到工件表面,完成淬火过程。常见的就这些了。 4.我们最近的Cr12 或Cr12MoV 的材料热处理和裂了几次了,为什么

模具材料热处理x.doc

2.金属硬度 2.1硬度 金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行,又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系,见表一。 布氏硬度HB:布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面,并保持一定的时间,测量金属表面上的压痕直径d,据此计算出的压痕面积AB,求出每单位面积所受力,用作金属的硬度值,叫布氏硬度,记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。2.1.1洛氏硬度HRA、HRC: 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法,因为操作简便、迅速,可以直接读出硬度值,不损伤工件表面,可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点,如因压痕小,对材料有偏析及组织不均匀的情况,测量结果分离度大,再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体,使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是>70,适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于 HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限),适用于淬火钢及调质钢。 2.1.2洛氏硬度HRB 洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16")的钢球,适用于退火钢、有色金属等,硬度有效范围是25-100(相当于HB60-230)。 2.1.3维氏硬度HV 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136o的金刚石四方锥体。试验时,在载荷P的作用下,在试样试验面上压出一个正方形压痕。测量压痕两对角线的平均长度d,借以计算压痕面积AV,以P/AV的数值表示试样的硬度,以HV表示。维氏硬度的优缺点:维氏硬度有一个连续一致的标度;试验负荷可任意选择,所得的硬度值相同。试验时加载的压力小,压入深度浅,对工件损伤小。特别适用于测量零件的表面淬硬层及经过表面化学处理的硬度,精度比布氏、洛氏硬度精确。但是维氏硬度的试验操作较麻烦,一般在生产上很少使用,多用于实验室及科研方面。 2.1.4硬度值对照表: 硬度值对照表

(数控模具设计)冷冲压模具的热处理工艺精编

(数控模具设计)冷冲压模具的热处理工艺

5.1冷冲压模具的常规热处理工艺 1退火 将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度,保温壹定时间,然后缓慢冷却(壹般为随炉冷却),以获得接近平衡状态组织的热处理工艺叫做退火。 根据处理的目的和要求不同,钢的退火可分为完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火和去应力退火等等。各种退火的加热温度范围和工艺曲线如图5-1所示。 (1)完全退火 完全退火又称重结晶退火,是把钢加热至Ac3之上20-30℃,保温壹定时间后缓慢冷却(随炉冷却或埋入石灰和砂中冷却),以获得接近平衡组织的热处理工艺。亚共析钢经完全退火后得到的组织是F+P。 完全退火的目的在于,通过完全重结晶,使热加工造成的粗大,不均匀的组织化和细化,以提高性能;或使中碳之上的碳钢和合金钢得到接近平衡状态的组织,以降低硬度,改善切削加工性能。由于冷却速度缓慢,仍能够消除内应力。 45钢经锻造及完全退火后的性能见表5-1 表5-145钢锻造后和完全退火后的机械性能比较

完全退火主要用于亚共析钢,过共析钢不宜采用,因为加热到Accm之上慢冷时,二次渗碳体会以网状形式沿奥氏体晶界析出,使钢的韧性大大下降,且可能在以后的热处理中引起裂纹。 (2)等温退火 等温退火是将钢件或毛坯加热到高于Ac3(或Ac1)的温度,保温适当时间后,较快地冷却到珠光体区的某壹温度,且等温保持,使奥氏体转变为珠光体组织,然后缓慢冷却的热处理工艺。 等温退火的目的和完全退火相同,但转变较易控制,能获得均匀的预期组织;对于奥氏体较稳定的合金钢,常可大大缩短退火时间。 (3)球化退火 球化退火为使钢中碳化物球状化的热处理工艺。 球化退火主要用于过共析钢如工具钢、滚珠轴承钢,目的是使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化(退火前正火将网状渗碳体破碎),以降低硬度,改善切削加工性能;且为以后的淬火作组织准备。 球化退火壹般采用随炉加热,加热温度略高于Ac1,壹边保留较多的未溶碳化物粒子或较大的奥氏体中的碳浓度分布不均匀性,促进球状碳化物的形成。若加热温度过高,二次渗碳体易在慢冷时以网状的形式析出。球化退火需要较长的保温时间来保证二次渗碳体的自发球化。保温后随炉冷却,在通过Ar1温度范围时,应足够缓慢,以使奥氏体进行共析转变时,以未溶渗碳体粒子为核心形成粒状渗碳体。 (4)扩散退火

最新模具材料及热处理-答案

精品文档 精品文档 广州城建职业学院2010至2011学年第 1 学期 《模具材料及热处理》试卷( A ) 适用专业:模具设计与制造 考试时间:90 分钟 共 4 页 一、填空题(每空 1 分,共 20 分) 1.金属材料的性能一般分为两类,其中 使用性能 是零件选材及确定尺寸大小的主要依据, 工艺性能 是确定零件加工方法的主要依据。 2. 金属的机械性能主要包括: 强度 、 硬度 、 塑性 、 韧性 、 疲劳强度 。 3. 根据密度大小将金属分为重金属和轻金属,其密度的分界点是: 5.0X103 Kg/m 3 。 4. 体心立方、面心立方、密排六方晶胞原子数分别为: 2、 4 、 6 个,致密度分别为: 0.68 、 0.74 、 0.74 。 5. 普通热处理主要有退火,正火,淬火,回火等工艺方法,表面热处理包括 表面淬火 、 表面化学处理 及 表面气相沉积 等。 6. 碳钢的含碳量范围为: 0.0218%~2.11% 。钢种的常存杂质包括:、 硅 、硫、磷。锰 二、判断题(每小题 2 分,共 20 分) 1. 完全退火加热温度不宜过高,一般在A C3以上20~30°C 。 ( √ ) 2. 退火的工艺过程可简单记忆为:加热—保温—炉冷,正火的工艺过程可简单记忆为:加热—保温—空冷。 ( √ ) 3. 淬透性好的材料,淬硬性也好。 ( × ) 4.调质是指“淬火+高温回火”,只能用于最终热处理。 ( × ) 5. 钢件渗氮以后,一般还需要进行淬火处理,以提高硬度和耐磨性。 ( × ) 6. 优质碳素结构钢的钢号用平均含碳量的万分数表示。 ( √ ) 7. 铸钢的铸造工艺性较好,不易出现浇注不到,缩孔,晶粒粗大等缺陷,用于生产一些不便锻造,形状复杂的零件。 ( × ) 8. 1Cr17,1Cr13,3Cr13均属于马氏体不锈钢。 ( × ) 9. 可锻铸铁顾名思义,是可以锻造的铸铁。 ( × ) 10. P20钢相当于国内的3Cr2Mo ,为预硬型塑料模具钢。 ( √ ) 三、简答题(每小题8分,共32分) 1.实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对力学性能有何影响? 答:(1)点缺陷,主要是空位和间隙原子,还有少量杂质原子。 (2)线缺陷(位错),在晶体中某处有一列或若干列原子发生某种有规律的错排现象。 (3)面缺陷,缺陷呈面状分布,主要在晶界处。 点缺陷的出现,使周围的原子靠拢或撑开,造成晶格畸变,使材料的强度、硬度和电阻率增加。位错密度越大,塑性塑性变形抗力越大,塑性变好。面缺陷使晶界处晶格处于畸变状态,使得晶界处有较高的强度和硬度,晶粒愈细小,晶界愈多,金属的强度、硬度也就愈高。 2.什么是马氏体?马氏体转变有何特点? 答:(1)马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体。马氏体转变不属于等温转变,是在极快的连续冷却过程中进行的。(1)马氏体转变是非扩散相变。(2)马氏体转变是在一定的温度范围内(MS~Mf )连续冷却完成的。(3)马氏体转变的不彻底性,有部分残余奥氏体存在。(4)马氏体转变引起内应力增加。 3. 15、20、25钢为什么称为渗碳钢? 答:15、20、25钢强度较低,但塑性和韧性较高,焊接性能和冷冲压性能较好。可以制造各种用作冷冲压件和焊接件以及一些受力不大但要求高韧性的零件。经渗碳淬火及低温回火后,表面硬度可达60HRC 以上,耐磨性好,而心部仍有一定的强度和韧性,可用来制作要求表面 耐磨并能承受冲击载荷的零件,因此,这三个牌号的钢也称为渗碳钢。 4.拉深模基本性能要求有哪些?如何预防拉深模的粘附和拉毛磨损? 答:拉深模具用钢要求具有高强度、高耐磨性,良好的抗咬合性及热稳定性,并具有良好的切削加工性和热处理性能。表面一般进行镀Cr 或氮化处理。 在拉深不锈钢、高镍合金钢、耐热钢板等材料时,拉深模容易发生粘附和拉毛,一般选择模具材料为铝青铜,如果选用Cr12Mo1V1一类的模具钢,表面要进行渗氮处理,生产批量大时,选用硬质合金。

模具材料与热处理(复习题)

复习题与思考题 课题一金属材料的力学性能 (—)填空题 1. 机械设计常用和两种强度指标。 3.冲击韧性的符号是;延伸率的符号是;屈服强度的符号是。5.材料主要的力学性能有、、、、和。 (二)判断题 1.材料硬度越低,其切削加工性能就越好。() () 4.各种硬度值之间可以互换。() 6.硬度是材料对局部变形的抗力,所以硬度是材料

的塑性指标。() (三)选择题 1 低碳钢拉伸试验时,其变形过程可简单分为几个阶段。 A.弹性变形、塑性变形、断裂B.弹性变形、断裂 C 塑性变形、断裂D.弹性变形、条件变形、断裂3.材料开始发生塑性变形的应力值叫做材料的 A.弹性极限B屈服强度 C 抗拉强度D条件屈服强度 4.测量淬火钢件及某些表面硬化件的硬度时,一般应用 A.<160HB B.>230HB C.(160~230)HB D.(60~70)HRC 问答题 1 零件设计时,选取σ0. 2 (σs)还是选取σb,应以什么情况为依据? 2.在测定强度指标时,σs和σ0.2有什么不同? 3.常用的测量硬度方法有几种?其应用范围如何? 课题二铁碳合金组织观察 (一)填空题 1.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做,而晶胞是指。 2. 实际金属存在有、和三种缺陷。位错是

缺陷。 10.金属常见的晶格类型是、、。 3. α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立 方晶格的有,属于面心立方晶格的有,属于密排六方晶格的有。 4.同素异构转变是指。纯铁在温度发生和多晶型转变。 (二)判断题 1.纯铁加热到912℃时将发生α-Fe向γ-Fe的转变,( ) 2.在室温下,金属的晶粒越细,则其强度愈高和塑性愈低。( ) 3.金属具有美丽的金属光泽,而非金属则无此光泽,这是金属与非金属的根本区别。 纯金属的结晶 (一) 填空题 1.金属结晶的基本过程是和 2 在金属学中,通常把金属从液态向固态的转变称为, 3.当对金属液体进行变质处理时,变质剂的作用是 (二) 判断题 1. 凡是由液态金属冷却结晶的过程都可分为两个阶段。即先形核,形

模具钢的处理

模具钢的处理 模具钢材的热处理方式与加工工序安排密切相关。在模具制造时,应当根据材料和加工工艺路线来选择热处理方法,制定相应得热处理工艺。 (1)一般冷作模具钢工作零件的热处理工序安排:筹造——退火——机械加工成型——淬火与回火—工修整。 (2)冷作模具钢采用成型磨削及电加工工艺:锻造——退火——机械粗加工——淬火或回火——精加工(磨削、电加工)。 (3)冷作模具钢复杂冲模的加工:锻造——退火——机械粗加工——高温回火或调质——机械加工成型——淬火与回火——磨削与电工加工成型。 大多数冷作模具钢使用状态为淬火与回火,模具硬度通常为60hrc,为了进一步提高模具表面硬度、耐磨性和使用寿命,常进行表面强化处理,如渗碳、渗氮、渗硼氮碳共渗、td 法渗钒铌、化学气相村积(cvd)等作为最终热处理。 模具热处理 模具制造的成本高,特别是一些精密复杂的冷冲模、塑料模、压铸模等。采用热处理技术提高模具的使用性能,可以大幅度提高模具寿命,有显著的经济效益,我国模具技术工作者十分重视模具热处理技术的发展。 1 真空热处理 模具钢经真空热处理后有良好的表面状态,变形小。与大气下的淬火比较,真空油淬后模具表面硬化比较均匀,而且略高一些,主要原因是真空加热时,模具钢表面呈活性状态,不脱碳,不产生阻碍冷却的氧化膜。在真空下加热,钢的表面有脱气效果,因而具有较高的力学性能,炉内真空度越高,抗弯强度越高。真空淬火后,钢的断裂韧性有所提高,模具寿命比常规工艺普遍提高40%~400%,甚至更高。冷作模具真空淬火技术已得到较广泛的使用。 2 深冷处理 近年来的研究工作表明,模具钢经深冷处理(-196℃),可以提高其力学性能,一些模具经深冷处理后显著提高了使用寿命。模具钢的深冷可以在淬火和回火工序之间进行,也可在淬火回火之后进行深冷处理。如果在淬火、回火后钢中仍保留有残余奥氏体,则在深冷处理后仍需要再进行一次回火。深冷处理能提高钢的耐磨性和抗回火稳定性。深冷处理不仅用于冷作模具,也可用于热作模具和硬质合金。深冷处理技术已越来越受到模具热处理工作者的关注,已开发出专用深冷处理设备。不同钢种在深冷过程中的组织变化及其微观机制及其对力学性能的影响,尚需进一步研究。 3 模具的高温淬火和降温淬火 一些热作模具钢,如3Cr2W8V、H13、5CrNiMo、5CrMnMo等,采用高于常规淬火温度加热淬火,可以减少钢中碳化物的数量、改善其形态和分布,使固溶于奥氏体中碳的分布均匀化,淬火后可在钢中获得更多的板条马氏体,提高其断裂韧性和冷热疲劳抗力,从而延长模具使用寿命。例如3Cr2W8V钢制的一种热挤压模具,常规淬火温度为1080~1120℃,回火温度为560~580℃。当淬火温度提高至1200℃,回火温度为680℃(2次),模具寿命提高了数倍。 W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V高速钢和Cr12MoV等高合金冷作模具钢,可适当降低其淬火温度,以改善其塑韧性,减少脆性开裂倾向,从而提高模具寿命。例如W6Mo5Cr4V2的淬火温度可选用1140~1160℃。 4 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

模具热处理

一.技术先进 QPQ盐浴复合处理技术是世界最新金属表面强化技术。该技术通过在金属表面渗入多种合金元素,从而大幅度提高产 品的耐磨性能。它被广泛用于汽车、机车、工程机械、纺织机械、轻工机械、仪表、工模具等各种行业。自德国DEGUSSA 公司推出QPQ技术后,其用户遍及德、美、英、日等国约800多家.如:美国的通用电器[GE]公司有该工艺不仅成功的取代了镀硬铬工艺,改善了机车柴油机缸套的耐磨、耐蚀性、而且降低了成本,同时消除了六价铬的公害;日本本田公司有数套自动化的QPQ设备分设国内外,有150多种汽车、摩托车零件采用了此技术,年处理量6万吨;丰田和日本公司每月数百吨零件采用此技术处理.国内的杀害大众汽车等众多厂家采用此技术有于大量处理曲轴、模具、工具、汽车、柴油机、摩托车、纺织配件等. 二.性能优良 1.比较的表面硬度 产品经QPQ处理2-3小时,总渗层可到达0.4-0.6MM,下面是部分材料 经QPQ处理后的白亮深度和硬度: 材料牌号举列前处理处理温度处理时间表面硬度Hv0.1 白亮层深度 纯铁 570 2-4小时 500-650 12-25μ 底碳钢 A3,20,20Cr 570 2-4小时 550-770 12-25μ 中碳钢 45,40Cr 570 2-4小时 550-770 12-25μ 高碳钢 T8,T12 570 2-4小时 550-770 2-25μ 氮化钢 38CrMoAL调质 570 2-4小时 950-1050 12-20μ 铸模钢 3Cr2W8V 淬火 570 2-3小时 950-1000 10-17μ 热模钢 5CrMnMo淬火 570 2-3小时 770-900 10-20μ 冷模钢 Cr12MoV高温淬火 520 2-3小时>950 10-20μ 高速钢 W6Mo5Cr4V2[刀具] 淬火 550 4-45分钟 1000-1300

模具材料及热处理

模具材料及热处理 1.金属组织 1.1金属 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶体)。 1.2合金 由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。 相:合金中成份、结构、性能相同的组成部分。 1.3固溶体 是一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。 1.4固溶强化 由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。 1.5化合物 合金组元间发生化合作用,生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。 1.6机械混合物 由两种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是两面种晶体,却是一种组成成分,具有独立的机械性能。 2.金属硬度 2.1硬度 金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行,又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系,见表一。布氏硬度HB:布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面,并保持一定的时间,测量金属表面上的压痕直径d,据此计算出的压痕面积AB,求出每单位面积所受力,用作金属的硬度值,叫布氏硬度,记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。 2.1.1洛氏硬度HRA、HRC: 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法,因为操作简便、迅速,可以直接读出硬度值,不损伤工件表面,可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点,如因压痕小,对材料有偏析及组织不均匀的情况,测量结果分离度大,再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体,使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是>70,适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限),适用于淬火钢及调质钢。2.1.2洛氏硬度HRB 洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16")的钢球,适用于退火钢、有色金属等,硬度有效范围是25-100(相当于HB60-230)。 2.1.3维氏硬度HV 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136o的金刚石四方锥体。试验时,在载荷P的作用下,在试样试验面上压出一个正方形压痕。测量压痕两对角线的平均长度d,借以计算压痕面积AV,以P/AV的数值表示试样的硬度,以HV表示。维氏硬度的优缺点:维氏硬度有一个连续一致的标度;试验负荷可任意选择,所得的硬度值相同。试验时加载的压力小,压入深度浅,对工件损伤小。特别适用于测量零件的表面淬硬层及经过表面化学处理的硬度,精度比布氏、洛氏硬度精确。但是维氏硬度的试验操作较麻烦,一般在生产上很少使用,多用于实验室及科研方面。 2.1.4硬度值对照表:

模具加工方法与热处理

1.模具加工方法: 平面加工:龙门刨床刨刀 牛头刨床刨刀对模具坯料进行六面加工 龙门铣床断面铣刀 车削加工:车床车刀 数控车床车刀各种模具零件的回转面和平面 立式车床车刀 钻孔加工:钻床钻头、铰刀 横臂钻床钻头、铰刀 铣床: 钻头、铰刀 数控铣床钻头、铰刀加工模具的各种孔 加工中心钻头、铰刀 深孔钻:深孔钻头 镗孔加工:加工中心镗刀 卧室镗床镗刀镗削模具中的各种孔 铣床镗刀 坐标镗床镗刀 铣削加工:铣床立铣刀、断面铣刀 数控铣床立铣刀、球头铣刀铣削各种模具平面和曲面 加工中心立铣刀、球头铣刀 仿形加工球头铣刀 雕刻机小直径立铣刀

磨削加工:平面磨床砂轮 成型磨床砂轮 数控磨床砂轮磨削模具精密孔 光学曲线磨床砂轮 坐标磨床砂轮 内外圆磨床砂轮 万能磨床砂轮 电加工:型腔电加工电极电蚀切削难以加工的 线切割加工线电极部位精密轮廓加工 电解加工电极型腔和平面加工 切削加工:抛光加工抛光机砂轮、锉刀、砂纸、油石和抛光剂。 去除铣削痕迹,对模具零件进行抛光 非切削加工:挤压加工压力机挤压凸模难以切削加工的型腔 铸造加工铍铜压力铸造 精密铸造铸造设备、石膏模型铸造设备 铸造注塑模型腔 电铸加工电铸设备电铸母型精密注塑模型腔 表面装饰纹加工蚀刻装置蚀刻纹样板在注塑模型腔表面

2模具零件的热处理工序 1退火:将钢件加热到临界温度以上‘保温一定时间后随炉温或在土灰、石英砂中缓慢冷却的操作过程。 目的:消除模具的铸、锻件或冷压件的内应力,改善组织,降低硬度,提高塑性,以利于切削加工。 分类:扩散退火、完全退火、球化退火等。 扩散退火目的:适用于合金钢锭,消除合金钢锭中的成分不均匀性,故又称为均匀化退火。完全退火目的:主要用于含碳量在0.77%以下的亚共析钢,降低硬度,细化晶粒,消除冷 热加工应力。 球化退火目的:主要用于含碳量≥0.77%的钢,使碳化铁成球状,降低硬度,改善切削性 能,为淬火做准备。 不完全退火目的:主要用于含碳量高于0.77%的高碳钢,降低硬度,消除内应力。 等温退火目的:改善金相组织,降低硬度,改善切削加工性能。 再结晶退火目的:主要是消除冷加工后的组织变形,消除加工硬化。 2正火:将钢件加热到临界温度以上,保温一定时间后取出,放在空气中自然冷却的操作过程。 目的:消除钢件的残余应力,降低硬度,细化晶粒,改善组织,为最终热处理做准备。 应用:1.消除高碳钢中的网状碳化物; 2.代替低碳钢的完全退火,提高其韧性,改善其切削加工性能; 3.代替某些中碳钢、铸钢及铸铁件的完全退火,缩短加工周期。 4.作为预先热处理和随后热处理,为其他热处理做准备。 3.淬火:将钢件加热到临界温度以上,保温一定时间,随后放入淬火介质(水、油及盐

模具热处理工艺流程【详情】

模具热处理工艺流程 模具热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。 模具热处理工艺技术对于模具制造来说,最大的用处是进一步提高模具的精度,比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气,消除氢脆,从而提高材料(零件)的塑性、韧性和疲劳强度;真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素,决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。 模具热处理工艺的方式有: (1)软化退火:其目的主要在于分解碳化物,将其硬度降低,而提高加工性能,对于球状石磨铸铁而言,其目的在于获得具有甚高的肥力铁组织。 (2)正常化处理:主要用于改进或是使完全是波来铁组织的铸品而获得均匀分布的机械性质。 (3)淬火:主要为了获得更高的硬度或磨耗强度,同时的到甚高的表面耐磨特性。 (4)表面硬化处理:主要为获得表面硬化层,同时得到甚高的表面耐磨特性。 (5)析出硬化处理:主要是为获得高强度而伸长率并不因而发生激烈的改变。 模具材料及热处理硬度: ⑴拉延模:板料厚度t≤1.2mm,凸、凹模及压边圈采用Mo-Cr合金铸铁(GM246或 GM241),表面火焰处理,其硬度不低于HRC50。板料厚度1.2mm2.3mm,凸、凹模及压边圈镶Cr12MoV,镶块整体

热处理硬度为HRC58-62。 切边模:板料厚度t≤1.2mm,切边刀块刃口采用铸造或锻造的空冷钢7CrSiMnMoV(ICD5),刃口火焰处理硬度为HRC50-55;板料厚度1.2mm1.4mm,切边刃口采用Cr12MoV,整体热处理,其硬度不低于HRC58。 翻边、整形模:板料厚度t≤1.2mm,翻边、整形凸模采用Mo-Cr铸铁(GM246或GM241)、铸态空冷钢、锻态空冷钢(局部镶块);翻边、整形凹模镶块采用铸态空冷钢(IC5D)、 Cr12MoV,表面火焰处理,表面硬度HRC50-55;板料厚度1.2mm1.4mm,翻边、整形凸、凹模均采用Cr12MoV镶块,镶块整体热处理硬度为HRC55-58。 包边模:下模工作部分采用Mo-Cr铸铁(GM246),火焰热处量硬度为HRC50-55,翻边镶块(拍刀)采用铸态空冷钢、锻态空冷钢火焰热处理硬度为HRC55以上,翻边压死部分(压边刀)采用整体Mo-Cr铸铁(GM246)或铸态空冷钢(ICD5)热处理硬度为HRC50-55。 模具热处理要求: 热处理后零件不允许有裂纹(100毫米内不允许有3个裂缝)和脱碳区,并清除氧化皮、脏物和油污。 模具热处理的具体操作: 淬火(热处理)示意图:

模具材料与热处理论文

冲压模具材料的分类及强化处理技术 [摘要] :随着现代制造技术的不断进步,尤其是汽车、电子、航空工业的快速发展,越来越多的产品要求模具在高温、高速条件下工作且具有高的耐磨性、抗氧化性等,在一定程度上给模具制造业带来了挑战。文章从常用冲压模具材料的种类、冲压模具材料的合理选择对热处理的影响、冲压模具表面处理技术等方面出发,对常用冲压模具材料的分类及处理技术进行相应分析。 [关键词] :冲压模具材料;热处理;表面处理;模具材料性能 模具作为工业生产的重要工艺设备,在其实际应用过程中,具有生产效率高、材料利用率高、制件精度高、复杂程度高等优势,这些是其它加工制造技术无法比拟的。模具生产技术已经广泛应用在汽车、电子、机械、仪表、家电、航空等行业中。在很长一段时间内,模具作为重要工艺设备极大的促进了生产的发展,但是随着模具种类的不断增多,形状越来越复杂,加工工艺越来越困难,再加上热处理技术的限制,模具技术的发展速度逐渐缓慢,并出现各种质量问题。在这种情况下,有必要对模具材料的种类进行分析并选取合适的模具材料以及对应的处理技术,确保模具质量。 1 常见冲压模具材料的种类及性能 1.1 常见冲压模具材料种类 常见冲压模具材料主要包括碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高

铬工具钢、高速钢、基体钢、硬质合金和钢结硬质合金等。其中,碳素工具钢价格便宜、加工性能较好,热处理后硬度高、耐磨性好。一般在尺寸较小、形状简单且承受荷较小的模具零件中使用;低合金工具钢是在碳素工具钢基础上加入适量的合金元素而形成的。它的优势是能有效的降低淬火冷却速度,将热应力和组织应力降至最低,同时减小淬火变形和降低开裂倾向;高碳高铬工具钢不仅具有高硬度、高强度、高耐磨性优势,还具有较好的淬透性、淬硬性、高稳定性等优势,热处理变形很小;高速钢硬度较高,还具有较高的抗压强度和耐磨性,通常采用快速加热和低温淬火工艺,在一定程度上改善了材料的韧性。但是高速钢中的合金元素含量较高、成本高、脆性较大,再加上其工艺性能不佳,不能广泛应用在工业生产中;基体钢是在高速钢的基础上添加少量的其它元素,在具有高速钢好的耐磨性和硬度的前提下,其抗弯强度和韧性均有所提高。一般用于制造冷挤压、冷镦模具;硬质合金一般具有较高的硬度和耐磨性,而钢结硬质合金的性能更佳,它是以铁粉加入少量的合金元素粉末做粘合剂,以碳化钛、碳化钨等材料作为硬质相,用粉末冶金的方法烧结而成,用这种材料制作的模具坚固耐用,适合在大批量生产用模具上应用。 1.2模具材料性能 在模具材料的选用过程中,必须充分了解材料的使用性能和工艺性能。模具使用性能主要包括强度、硬度、韧性、耐磨性、抗疲劳性等。强度是材料抵抗变形能力和断裂能力的指标;硬度的高低将直接影响模具的使用寿命,对模具质量有重要影响;韧性反映材料在较强

5CrNiMo模具热处理

5CrNiMo钢制热作模具热处理 工艺操作要点: 1)采用箱式电炉加热为防止模面和燕尾的氧化脱碳,必须加保护,如图6-49所示,即在装炉前将锻模工作朝下放入铁盘中,盘底上及燕尾槽面周围铺垫一层30~45mm厚的保护剂(旧渗碳剂或木炭末,加一些焙烧过的铸铁屑),上面用耐火泥或黄泥密封,圆角处缠上石棉绳。2)分段加热由于模具尺寸大,5CrNiMo钢导热性差,为减少加热时产生的热应力,采用分段加热,即加热至500~600℃保温4h后,缓慢升至840~860℃,保温6h。 3)预冷—淬火锻模加热保温后出炉,先去除铁盘和保护剂,清理模面,在空气中延时冷却至780~800℃(预冷约为8min),然后淬火40~70℃油中冷却。 4)严格控制在油中停留时间在油中停留约50~60min,整个模具冷却至约200℃左右(从油中取出时冒青烟而不着火)出油空冷,并及时将模具在300~400℃时装炉进行回火。 5)整体回火回火在箱式炉中进行,也需采用分段加热缓慢升温的方法。将淬火后的锻模装进300~400℃的炉内,保温3h,再缓慢升温至550~570℃,保温3~6h,回火后油冷。第二次回火要在第一次回火冷至室温后方可进行。最后再进行一次160~180℃低温回火。 6)燕尾回火如图6-50所示,将燕尾浸入600~650℃盐浴中加热,保温时间用观察模面回火色的方法来控制,回火前先将模面用砂纸打光当模面颜色呈深蓝色时即停止加热。也可用表面温度测试仪表,指示温度在230~270℃。出炉油冷至100℃左右转为空冷。燕尾部分可得到均匀的回火索氏体组织,硬度为HRC25~30。 7)局部保护淬火为了缩短热处理周期,还可采用盒盖保护燕尾淬火的方法,即在锻模淬火

(数控模具设计)模具材料及热处理精编

(数控模具设计)模具材料 及热处理

模具材料及热处理 1.金属组织 1.1金属 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性且且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶体)。 1.2合金 由俩种或俩种之上金属或金属和非金属组成,具有金属特性的物质。 相:合金中成份、结构、性能相同的组成部分。 1.3固溶体 是壹个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另壹个组元的晶格中,而仍保持另壹组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体俩种。 1.4固溶强化 由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。 1.5化合物 合金组元间发生化合作用,生成壹种具有金属性能的新的晶体固态结构。 1.6机械混合物 由俩种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是俩面种晶体,却是壹种组成成分,具有独立的机械性能。 2.金属硬度 2.1硬度 金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行,

又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系,见表壹。 布氏硬度HB:布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面,且保持壹定的时间,测量金属表面上的压痕直径d,据此计算出的压痕面积AB,求出每单位面积所受力,用作金属的硬度值,叫布氏硬度,记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。 2.1.1洛氏硬度HRA、HRC: 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法,因为操作简便、迅速,能够直接读出硬度值,不损伤工件表面,可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有壹些缺点,如因压痕小,对材料有偏析及组织不均匀的情况,测量结果分离度大,再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质俩种。硬质压头为顶角为120o的金刚石圆锥体,使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是>70,适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限),适用于淬火钢及调质钢。 2.1.2洛氏硬度HRB 洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16")的钢球,适用于退火钢、有色金属等,硬度有效范围是25-100(相当于HB60-230)。 2.1.3维氏硬度HV 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136o的金刚石四方锥体。试验时,在载荷P的作用下,在试样试验面上压出壹个正方形压痕。测量压痕俩对角线的平均长度d,借以计算压痕面积AV,以P/AV的数值表示试样的硬度,以HV表示。维氏硬度的优缺点:维氏硬度有壹个连续壹致的标度;试验负荷可

相关文档
最新文档