热作模具热处理综合应用

以下是一些典型的模具材料,热处理工艺,寿命和失效模式。热打孔的常规材料是3Cr2W8V。传统的热处理工艺为:℃淬火→630℃回火两次,硬度可达4547HRC。寿命为200-350件,失效形式为软化变形和开裂。改造后的热处理工艺为:1275℃加热→℃回火,硬度可达到4648HRC。寿命为件,不会破裂。

热挤压模具通常也由3Cr2W8V钢制成,传统的热处理工艺是将:1050°C淬火→620°C回火2倍,硬度可达到4548HRC。寿命为1200件,失效形式为早期裂纹。转变后的热处理工艺为:1200℃淬火→在680℃回火2次,硬度可达到4045HRC。寿命为3,300个,破坏形式为变形和开裂。

热挤压冲头的材料为3Cr2W8V钢,传统的热处理工艺为:1050°C淬火→620°C回火。寿命为200件,失效模式为开裂。如果使用4Cr3MO2NiVNb钢,则处理过程为:1150°C淬火→620°C回火2次,硬度可达到3942HRC,预期寿命为件。

对于精密锻造的锥齿轮模具,材料也是3Cr2W8V钢。如果采用常规的热处理工艺,则寿命低并且容易破裂。改进的热处理工艺:1150°C和1050°C加热淬火2次,600°C回火2次,硬度可达4548HRC,预期寿命500件。

由3Cr2W8V钢制成的粗锻锥齿轮模具,如果经过常规热处理,则寿命为2000件,而失效形式是齿形桩。改进的热处理工艺:1150°C加热→400°C回火→660°C回火2次→氮化。硬度可达3942HRC,使用寿命超过5000件。

用于半轴摆模的材料是3Cr2W8V钢。传统工艺是:1075°C淬火→600°C回火3次,硬度为4951HRC,使用寿命为1200片,失效形式为开裂。转变后的热处理工艺为:900℃淬火→600℃回火2倍,硬度可达到4446HRC。预期寿命超过4,000件。

锤锻模的常用材料是5CrMnMO钢。传统工艺为33,360,°C淬火→燕尾油淬火空冷→480°C回火,硬度为4447HRC,寿命为2500片,失效形式为燕尾裂纹。转变后的热处理过程为:880°C加热→450°C回火→480°C回火。寿命为4000件,燕尾不再开裂。

齿轮毛坯半精锻的常用材料是5CrM九钼钢。传统工艺为:840°C淬火→500°C回火,硬度为4447HRC。寿命为414件,失效模式为热疲劳。如果使用H13钢,则使用寿命为1780件,主要的故障形式是热磨损。

精密锻造齿轮模具的常用材料是4CrMOSiV。采用传统的热处理工艺,硬度可达48HRC,寿命为件(半轴)和件(行星式)。如果使用5Cr4W5MO2V钢(半轴),则热处理过程为:1140°C淬火→600-610°C回火2次,硬度可达到49HRC。如果使用3Cr3MO3W2V钢(行星),则热处理过程为:1120°C淬火→550°C回火2次,硬度可达到48HRC。寿命为个(半轴)和个(行星式)。

用于25.4mm铜闸阀的常用材料是3Cr2W8V钢。传统的热处理工艺是:℃淬火→℃回火2次,硬度为44HRC,使用寿命为3500片。如果使用Y4钢,则处理过程为:1100°C淬火→620°C回火2次,硬度为48HRC,寿命为零。

资料来源:《模具制造基础》杨丽萍主编。张兴辉主编刘立红。化学工业出版社,2007.1p>

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