模具材料及表面处理.ppt(热冲压成型工艺的发展及相关模具材料分析)

模具钢 4年前 (2022) aysz01
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很多人不知道模具材料及表面处理.ppt的知识,小编对热冲压成型工艺的发展及相关模具材料分析进行分享,希望能对你有所帮助!

本文导读目录:

模具材料及表面处理.ppt(热冲压成型工艺的发展及相关模具材料分析)

1、模具材料及表面处理.ppt

2、热冲压成型工艺的发展及相关模具材料分析

3、模具材料及模具价格估算(PPT 222页)

模具材料及表面处理.ppt

  二、低变形冷作模具钢成分特点:碳工钢+少量Gr、Mn、Si、W、V典型钢种:CrWMn、9Mn2V、MnCrWV(一)CrWMn1、主要性能特点淬透性良好(4050模具油中可淬透)耐磨性良好(W碳化物作用)淬火变形小易形成网状碳化物,锻造不良,韧性差2、热加工工艺1)锻造加热:,始锻:终锻:,锻后空冷至650后缓冷2)退火与正火退火工艺:加热,等温,保温12h,炉冷至550出炉。

  锻造不良,出现网状碳化物或粗大晶粒时,需正火。

  正火工艺:保温后空冷3)淬、回火图26、27为CrWMn钢的力学性能与淬。

  10、,9Mn2V钢的碳化物不均匀性和淬火开裂的倾向性比CrWMn钢小,但淬透性低,回火稳定稍差。

  2、热加工工艺1)锻造始锻:,终锻:,空冷至转入炉灰中冷却。

  3)淬、回火图211、图212为9Mn2V钢的力学性能与淬火温度的关系。

  图211图212由图分析可知:9Mn2V钢的淬火温度范围较宽,在840以下淬火,力学性能基本不变,840以上淬火,综合力学性能将会下降。

  因此合适的淬火温度为,根据模具的性能要求在此范围可适当调整。

  淬火一般采用油冷,形状复杂的模具可用100热油冷却或硝盐浴分级淬火。

  11、是回火温度对9Mn2V钢的硬度和冲击韧性的影响,分析可知:因此,9Mn2V钢适宜的回火温度为。

  在200以上回火,硬度下降速率增大,表明回火稳定性差。

  3、应用范围9Mn2V钢适用于制作钢板厚度小于4mm的冷冲模,还适合制作精密量具。

  图214(三)其他低变形冷作模具钢应用较多的低变形冷作模具钢还有9CrWMn、MnCrWnV、SiMnMo等。

  往往作为CrWMn和9Mn2V的替代钢种,使用效果良好。

  Cr12型钢包括Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1。

  此类钢从成分特点看属于高碳高铬钢,从组织特点看属于莱氏体。

  既有传统钢种,也有新型钢种,典型钢号有:Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1、Cr4W2MoV.(一)Cr12型钢三、高耐磨微变形冷作模具钢1、主要性能特点应用状态,组织中含有大量铬的碳化物颗粒,耐磨性很高。

  淬火变形小,通过淬火温度的调整可达微变形程度。

  Cr12型钢特点比较:Cr12碳量高达2.3%,碳化物不均匀性严重,脆性大;Cr12MoV碳量减少至1.5%,Mo、V加入碳化物细化,韧性增加;Cr12Mo1V1钢Mo、V进一步增加,碳化物更加细化,韧性更好,但锻造性稍差,难退火。

  13、莱氏体钢,轧制后仍残留明显的带状和网状碳化物,将造成模具淬火开裂,严重损害钢的力学性能,必须严格锻造,使碳化物级别符合要求。

  (P24:表211为碳化物级别与力学性能的关系)锻造工艺预热,加热始锻,终锻Cr12型钢锻造性能差,必须坚持多向、多次镦拔才能使碳化物碎化并分布合理。

  等温退火工艺加热h等温h炉冷至550以下出炉空冷退火后的硬度为HBW,便于切削加工。

  3)淬火与回火图215、216是淬火温度对Cr12MoV钢的组织和性能的影响。

  图215图216由图分析可知:随着淬火温。

  淬火温度大于1050若再提高淬火温度,残留奥氏体大幅增加导致硬度急剧下降。

  淬火温度大于1050淬火,奥氏体变粗,抗弯强度、冲击韧度明显降低。

  图217、218、219是回火温度对Cr12MoV钢力学性能的影响。

  图217图218图219由图分析可见:钢在520左右回火出现明显的二次硬化。

  因此,Cr12型钢的淬火、回火温度应根据模具的性能要求而定,一般可选用三种淬回火工艺。

  低温淬火及低温回火淬火温度分别为Cr12钢,Cr12MoV钢为,Cr12Mo1V1钢为,回。

  性能特点:具有高的硬度、耐磨性及韧性,但抗压强度较低高温淬火及高温回火淬火温度分别为:Cr12钢为,Cr12MoV钢为,Cr12Mo1V1钢为,回火都为。

  性能特点:具有高耐磨性、热硬性及较高抗压强度。

  中温淬火及中温回火主要用于Cr12MoV钢,淬火温度为,回火。

  Cr12型钢淬火可采用空冷、油冷、分级淬火,回火可采用油冷或空冷,回火次数13次。

  3、应用范围Cr12钢:只适用于制造冲击负荷小、耐磨性要求高的冲切薄硬钢板的冲裁模。

  16、o1V1钢:广泛用于制造大截面、形状复杂的重载模具,如切边模、落料模、滚边模、拉丝模。

  Cr12Mo1V1脆断倾向最小,模具寿命是Cr12MoV的几倍。

  (二)Cr4W2MoV钢Cr4W2MoV钢是新型中合金冷作模具钢,Cr量比Cr12型钢减少23,性能相近,主要特点如下:1、主要性能特点共晶碳化物颗粒细小,分布均匀。

  (具体性能指标见教材表212、213)1、热加工工艺Cr4W2MoV钢锻造温度较窄,变形抗力较大,锻造时应注意这点。

  加热:,始锻:终锻:850,坑冷或热砂缓冷。

  17、8603h,炉冷至760等温46h出炉缓冷。

  (球化效果良好,硬度小于241HBW)3)淬火与回火根据模具工作条件可采用两种淬回火工艺:要求耐磨性和热硬性高的模具:淬火,三次回火。

  要求韧性好、变形小的模具:分级淬火,回火二次。

  Cr4W2MoV钢主要用于制造各种冲模、冷镦模、落料模、冷挤凹模及搓丝板,可替代Cr12型钢。

  3、应用范围三、其他高耐磨微变形冷作模具钢中合金冷作模具钢Cr6WV:具有较好的耐磨性和韧性的配合,碳化物分布均匀,淬火变形小。

  主要用于制造高强度、高耐磨和承受一定冲击载荷的模具,如钻套、冷冲模及冲头等。

  18、1V:引自美国的A2开发的新钢种,具有良好的空冷硬化性能,这对制造形状复杂的冷冲模是极为有利,特别适于制造要求高耐性又要求好的韧性的模具,如下料模、冲头、滚丝模、剪刀片等。

  (以上两只钢的热处理工艺见教材表214)四、高强度高耐磨冷作模具钢典型钢种:即高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V21、主要性能特点成分特点:Wc:0.7%0.9%性能特点:具有高屈服强度、高抗压强度、高抗弯强度,高耐磨性,同时具有很高的回火稳定性和热硬性。

  (与Cr12MoV的性能比较见教材表215)主要缺陷:轧材中存在大量的合金碳化物,并且成带状、网状、块状分布,只能用改锻的方法使之细。

  耐磨性比较见图220图2202、热加工工艺1)锻造钨系高速钢:加热,始锻,终锻,锻后坑冷、砂冷或炉冷。

  钼系高速钢:始锻,终锻850工艺要点:应反复镦粗与拔长,锻造比一般为10左右2)退火常采用等温退火W18Cr4V钢:加热h,等温h,随炉冷至出炉空冷。

  W6Mo5Cr4V2钢:加热,其余工艺参数同上。

  3)淬回火高速钢传统的用途主要用制造高速切削的各类刀具,为了满足刀具的热硬性和耐磨性的要求,常采用高淬高回的热处理工艺,这种处理对于刀具虽然满。

  20、足了热硬性和耐磨性的要求,但韧性不足。

  W6Mo5Cr4V2钢经不同淬火温度和回火温度的处理,其硬度和韧性的变化见图221。

  图221由图可见,如要求较高的韧性,采用低温淬火工艺较合理。

  因此,高速钢用于重载模具常采用低淬低回或低淬高回的工艺。

  具体工艺如下:W18Cr4V钢:加热淬火,560回火三次或回火一次。

  W6Mo5Cr4V2钢:加热淬火,560回火三次或回火一次。

  经此处理硬度约为5864HRC,韧性良好。

  3、应用范围高速钢主要用来制作重负荷冲头,如冷挤压钢铁材料的凸模,冷镦冲头,中厚钢板冲孔冲头(1025),直径56mm的小凸模以及用于冲。

  21、裁奥氏体钢、弹簧钢、高强度钢板的中、小凸模和粉末冶金压模等。

  W6Mo5Cr4V2钢的综合性能优于W18Cr4V钢,制作重载冲头的使用效果更好。

  五、抗冲击冷作模具钢这类钢化学成分接近合金调质钢,主加元素Mn、Si、Cr、W、Mo(见教材表217)。

  (一)铬钨硅系钢典型钢种:4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si(均已纳入国标)1、主要性能特点淬透性良好,碳化物少,组织均匀,淬火组织以板条状马氏体为主。

  具有高抗弯强度,高冲击疲劳抗力高韧性和一的耐磨性。

  2、热加工工艺1)锻造始锻:,终锻:,锻后缓冷。

  22、火普通退火:加热h,炉冷至550出炉空冷。

  为了改善切削加工性可采用软化退火(高温回火)。

  3)淬火与回火图222为铬钨硅系钢的热处理特性:a)淬火温度对6CrW2Si钢的硬度和冲击韧度的影响b)5CrW2Si钢的淬火工艺、回火温度对硬度的影响c)5CrW2Si钢的淬硬层曲线d)回火温度对6CrW2Si钢硬度、冲击韧度的影响综合分析可知:铬钨硅系钢具有较好的淬透性及明显的强韧性峰值。

  淬硬性低的4CrW2Si钢进行渗碳淬火,可以获得良好的综合力学性能。

  铬钨硅系钢在回火有轻微的回火脆,450左右回火可以获得较高的冲击韧度。

  23、艺有两种选择,即20250低回和中回。

  铬钨硅系钢适宜的淬回火工艺为:淬火加热:油冷,淬火硬度5357HRC回火加热消除应力,稳定组织:,5358HRC良好韧性:,4550HRC3、应用范围4CrW2Si钢:主要制造大中型重载冷镦冲头及精压模5CrW2Si钢:主要制造重载冷剪刀片、中厚钢板穿孔冲头及风动工具等。

  6CrW2Si钢:常用于耐磨和强度要求较高的重载冲模、压模。

  (二)9SiCr该钢是传统的低合金工具钢,广泛用于制造薄刃具,也多用于制造形状复杂的轻载冷冲模。

  主要性能特点:具有较好的淬透性和回火稳定性。

  淬回火工艺:图223为淬、回火温度对9SiCr钢的力学性能的影响综合分析可知,适宜的淬回火工艺为:淬火工艺:加热油冷、分级。

  回火工艺:硬度要求为6264HRC时,取回火。

  应用范围:主要用于制造形状复杂、变形小,耐磨性要求较高的冷作模具,如冲模、打印模、搓丝板、冷轧辊等。

  (三)其他抗冲击冷作模具钢典型的合金弹簧钢60Si2Mn常作为抗冲击工具、模具使用,如标准件行业中的冷镦模冲头、螺母冷镦模具等。

  (抗冲击冷作模具钢的常规热处理工艺见教材表218)六、高强韧性冷作模具钢。

  25、低合金钢、不锈钢和轴承钢冷挤压技术的发展对冷作模具钢担出了更高的要求,不但要有高硬度、高耐磨性,而且还要有高韧性。

  能够满足这些性能要求的只有近年来研制的降碳高速钢、基体钢、低合金高强度钢、马氏体时效钢等。

  (一)降碳高速钢6W6Mo5Cr4V(6W6)1、主要性能特点与高速钢比较碳、钒含量减少较多,使得碳化物总量减少,碳化物不均匀性得到改善。

  淬火硬化状态的抗弯强度和塑性提高了30%50%,冲击韧度提高了50%100%,硬度降低了23HC。

  2、热加工工艺1)锻造始锻温度:,终锻温度:,锻后缓冷。

  3)淬回火图224是淬、回火温度对6W6钢的力学性能的影响:图224由图分析可知:为了获得良好的韧性和较高的耐磨性,可采用较低温度淬火和较高的回火温度,即:加热油淬,.5h回火三次。

  3、应用范围6W6钢主要用于取代高速钢或Cr12型钢制作易于脆断或开裂的冷挤压凸模或冷镦模,寿命可提高210倍;用于大规格的圆钢下料剪刀寿命可提高10倍。

  (二)基体钢是指具有高速钢正常淬火时基体成分的钢。

  典型钢种:65Cr4W3Mo2VNb(65Nb)7Cr7Mo2V2Si(LD)5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)1、65Nb钢(1)主要性能特点具有高速钢的强度、硬度和耐。

  钢的工艺性能得到很大改善,直径小于50mm的钢轧材坯料不需改锻,仍可获得满意的性能和寿命。

  (2)热加工工艺1)锻造始锻:,终锻:,锻后缓冷。

  该钢退火易软化,延长等温时间,硬度可降至180HBW,为模具的冷挤压成型提供了条件。

  3)淬火与回火图225是淬火温度对65Nb钢力学性能的影响由图可见,当淬火温度大于1180,晶粒粗化,残余奥氏体增加,硬度、强度下降。

  适宜淬火温度为:回火温度与力学性能的关系见教材表220。

  由于有二次硬化现象,65Nb钢一般采用高温回火,回火温度为h,二次。

  加热h,等温h,缓冷至400以下出炉空冷。

  3)淬火与回火LD钢淬火温度与硬度、晶粒度、残留奥氏体量的关系及回火硬度见教材表222、223。

  高韧性要求的模具,也可以采用低淬低回工艺。

  (3)应用范围广泛用于冷挤、冷镦、冲压和弯曲等冷作模具的制造,其寿命可比高铬钢、高速钢提高几倍到几十倍。

  3、5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)(1)主要性能特点碳量较低,为0.47%0.57%。

热冲压成型工艺的发展及相关模具材料分析

  经济的发展对机械零件的要求越来越高,对热成型工艺及相关模具材料的要求也越来越高。

  虽然现今的热成型工艺及相关模具材料的发展态势很好,但其中存在的问题还没有得到有效解决。

  应机械零件的要求,改进工艺和模具材料之中的问题是如今机械行业关注的问题。

模具材料及模具价格估算(PPT 222页)

  3、1热作模具零件的失效形式2.1.1热作模具的工作条件2.1.2热作模具的失效形式2.1.3热作模具材料的性能要求2.2热作模具材料2.2.1热作模具钢的分类及钢号2.2.2热锻模用钢2.2.3热挤压模用钢2.2.4压铸模用钢2.2.5其它热作模具材料2.3热作模具零件的热处理工艺2.3.1主要热作模具的制造工艺路线2.3.2主要热作模具的热处理特点第3章塑料模具材料3.1塑料模具零件的失效形式3.1.1塑料模具的工作条件3.1.2塑料模具的主要失效形式3.1.3塑料模具材料的性能要求3.2塑料模具材料3.2.1渗碳型。

  4、塑料模具用钢3.2.2淬硬型塑料模具用钢3.2.3预硬型塑料模具用钢3.2.4时效硬化型塑料模具钢3.2.5耐蚀塑料模具钢PCR3.2.6其它塑料模具材料3.3塑料模具零件的热处理工艺3.3.1塑料模具的制造工艺路线3.3.2塑料模具的热处理特点3.3.3塑料模的表面处理第4章模具表面处理技术4.1表面化学热处理技术4.1.1渗碳4.1.2钢的渗氮(氮化)4.1.3渗硼4.1.4碳氮共渗4.2涂镀技术4.2.1电镀4.2.2电刷镀4.2.3化学镀4.2.4热浸镀4.3气相沉积技术4.3.1化学气相沉积4。

  7、冲压模具的特点7.3.2中、大型冲压模具的种类7.3.3中、大型冲压模具的制造特点及工艺顺序7.3.4中、大型冲压模具价格估算方法适用范围7.3.5中、大型冲压模具价格的构成7.3.6中、大型冲压模具价格估算方法7.3.7中、大型冲压模具价格估算步骤第8章型腔模具价格估算8.1型腔模具概述8.1.1型腔模具的分类8.1.2注塑模具概述8.1.3型腔模具的制造特点8.1.4注塑模具的制造工艺8.2注塑模具价格估算方法适用范围8.3注塑模具价格的构成8.4注塑模具价格估算方法8.5注塑模具价格估算步骤第9章其它模具价格估算9.1。

  8、锻造模具价格估算9.2粉末冶金模具价格估算9.3冷挤压模具价格估算9.4玻璃模具价格估算9.5橡胶模具价格估算9.5.1依据材料费用估算橡胶模价格9.5.2类比法估算橡胶压制成形模具价格9.6简易冲压模具价格估算0.1模具材料在模具工业中的地位模具是制造技术的核心,工业要发展,首先要发展模具工业。

  模具作为国民经济的基础工业,涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业,量大面广,品种繁多。

  “模具是工业之母”,模具性能好坏,寿命高低,直接影响产品的质量和经济效益。

  而模具材料与热处理、表面处理是影响模具寿命诸因素中的主要因素。

  9、界各国都在不断地开发模具新材料,改进热处理工艺和表面强化技术。

  (1)在冷作模具钢方面:开发了一批高性能的新钢种,如7CrSiMnMoV(CH-1)、Cr12Mo1V1(D2)钢等。

  (2)在热作模具钢方面:研制新钢种,如4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi(5Cr2);热锻、热挤、精锻、辊锻用的4Cr3Mo3W4VNb(GR)等;冷热兼用的5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)等。

  这些钢具有高的热稳定性、高温强度、热疲劳性及耐磨性。

  (3)塑料模用钢方面:开发了如预硬钢3Cr2Mo(P20)、3Cr2NiMo(718)等,时效硬化钢25CrNi3MoAl(25CrN。

那么以上的内容就是关于模具材料及表面处理.ppt的介绍了,热冲压成型工艺的发展及相关模具材料分析是小编整理汇总而成,希望能给大家带来帮助。

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