小型热锻模具的选材及热处理工艺

小型热锻模具的选材及热处理工艺 泌热锻旗绚澍孰磬 萍多客车厂技术科(江西337000)朱羽 小型热锻模是中,小型企业,特别是煤矿机械 生产中非常重要的模具.模具的选材及热处理工艺 是小型热锻模加工的主要部分,下面就这两个方面 进行说明. 一 ,选材 根据热锻模的工作条件和性能要求,选用 5CrMnMo为模具材料.5CrMnMo的化学成分见 下 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf . 5CrMnMo材料的主要化学成分(质量分数)(%) CM”M0Cr 0.5,0.6025—060t2,t60l5,O.350.6,09 二,热处理工艺 模具制造工艺路线为:坯料锻造,退火一粗加 工一成形加工一淬火,回火一精加工一修型,抛 光.下面对热处理工艺进行说明. 1.坯料锻造和退火 (1)5CrMnMo原料虽是经轧制和退火的钢材, 但存在纤维组织,因而轧材纵横向的力学性能不 均匀.为了消除轧材纤维组织的方向性,使其性能 尽可能地均匀并获得所需的尺寸,必须先经过锻 造.工艺参数为:加热温度1100,1150?,保温 时间1h,始锻温度1050,1100?,终锻温度800 - 850?.锻造后,为防止产生白点应缓冷,即坑 冷或砂冷至150,200?,然后空冷. (2)钢坯锻造后,由于加热温度较高,保温时 间长,造成晶粒粗大;并且锻造时由于钢坯受外力 作用而造成晶格畸变,而产生较大的内应力.为了 消除锻造应力,细化晶粒,均匀组织,降低硬度, 以便于切削加工,应对其进行退火处理.退火工艺 如图1所示. ?加热温度为850,870?,保温4--6h.加热 温度是经查找资料确定的,5CrMnMo钢的Ac为 730?,Ac3为780?.这部分的作用主要是使钢材 在奥氏体区域内均匀化. ? 36? ?炉玲至680?.用炉抟的方式进行冷却,可 使合金钢中的合金元素与Fe,c等元素形成渗碳 体型碳化物,如Mo2C,Cr7等具有复杂结构的 合金碳化物,该类碳化物可增加钢的韧性,热硬性 和耐磨性等. 脚1 ?在680?保温4,6h.由于碳化物对钢性能 的影响主要决定于碳化物的数量和弥敬度,所以应 保温一定的时问使碳化物均匀分布. ?炉抟至500?.由于锰只有--:J,部分溶于渗 碳体中,而大部分则溶于铁素体中,所以在稍低温 度进行炉冷可使锰元素溶人铁素体中. ?空冷.为保证钢坯获得渗碳体+铁素体,其 冷却速度不宜过快. ?退火后,组织为铁素体和璩光体,硬度为 197,241HB. 2.淬火和回火 (1)淬火前的准备 ?对不需要淬火的螺孔要用湿黄泥填充,以防 该处在淬火时产生应力集中而裂开. ?为防止模面与燕尾在加热过程中氧化,脱碳, 可采用如下保护方法:在高80,100mm铁箱中,箱 底铺放30--40rnm厚的保护剂(铸铁屑+木炭),然 后模面朝下,把模具放在箱中,再用铸铁屑和术炭 填满四周,以防止模具在高温时氧化脱碳. ?用箱式电阻炉加热模具,两个摸具之间以及 模具与炉壁之间都要留150,200ram的距离,使其 均匀加热. (2)预热和加热 ?预热:温度600,650?,保温1h.在低于 Ac3温度时保温,可促使碳化物分解,加热均匀, 并且可以减少晶粒粗大的倾向. 祝槭1人t热觏I{2001年旃6期 ?淬火加热:若淬火温度过低,则奥氏体台金 度不高,钢的淬透性不好,回火稳定性也随之降 低,以致影响钢在工作温度下的热力学性能.若淬 火温度过高.由于残留奥氏体量增加,影响硬度以 及力学性能的提高,并且会因过热而使力学性能变 坏.一般取830,850?保温4h为宜. ?淬火冷却:为减少淬火变形,在淬火前应进 行预冷,温度为780?,方式为空冷,即在空气中 冷却2rain. 然后浸人低于80?的油中冷却,并开启气泵 及循环油泵,以使油散热加快,防止油因高温而着 火燃烧.其过程约为10rain. 待到200?时(即当模具提出油面时,仅冒烟 而不起火时)即可取出,立即回火.注意不要冷却 到室温,以防开裂.淬火工艺曲线见图2. 尉2 (3)回火由于钢件快速冷却,产生内应力. 为消除内应力,应对淬火件及时进行回火. ?回火温度:450,500?,回火时间3h.回 火温度不宜过低,过低造成模具硬度较高,而韧性 下降,在工作模面易出现裂纹;若回火温度过高, 虽能提高韧性,但模具的强度和硬度下降,使模面 易被磨损. ?回火冷却方式:为避开回火脆性温度区,回 火后应油冷至100?左右,然后空玲.合金元素 Cr,Mn,Mo的回火脆性温度为300,400?之间, 所以应尽量减少在该温度区域内的停留时间,以减 少回火脆性. ?回火后组织为回火索氏体一托氏体组织.回 火后硬度为43,47HRC. (4)二次回火为消除油玲而产生的内应力, 应在160,180?进行二次回火,保温3h后油冷. 三,模具热处理后的常见缺陷及防止方法 (1)过热和过烧原因是加热温度过高.防止 方法是定期检查仪表及注意炉温测量. 机械I凡t热捐I)2001年第6期 (2)脆性大,工作时易断裂原因是原始组织 粗大,保温时间过长,在回火脆性区内回火. 防止方法有:采用适当的预先热处理,正确掌 握保温时间,防止晶粒粗大;避免在回火脆性区内 回火. (3)裂纹原因是回火不足,其内应力没有完 全消除;翻新模具时未经退火就淬火(由于旧横具 中存在一定的内应力). 防止方法有:保证回火温度以及回火时间;旧 模翻新时要先进行退火. (4)硬度不足产生原因有钢中存在碳化物偏 析聚集;淬火温度过高,使得残留奥氏体增多. 防止方法:选择合理的锻造工艺,以消除碳化 物的偏析与聚集;严格控制淬火工艺.(20010226) 《机械工人>(冷加工)2001年第6期要目 几分耕耘几分收获 走进新世纪的盛会 MCIMT2001着世界机床发展趁势 现代制造系统模式,建横方法及关键技术的新发展(下) 车削螺旋槽的一种玻压靠模 在车床上钻削深孔连接套 铝制零件滓孔的高精匣加工 解渗碳淬理齿轮洲面彦裂的途径 淬火钢和冷硬铸铁加工刀具 用卧式车床加工内球面 切边模上切刀的改进 篮料化工录叶轮车削夹具 对后触动毂车床夹具的改进 自动车床弹性夹翼设计及制造工艺 铣,镗床主轴回转精度的测定 用工具显撇镜测?铣刀酊角和后角 伞齿刨轮位及赣切比的调整对齿轮要寮的髟晌 TC帆检强I嵌阿贝头圆测头的铡作 .自由公差不自由 金属切削机束常见振动的原因分析与排除(下) 在龙门刨床上加工犬型圆弧表面 双刀架数控车束自动蝙程系统的开发与应用 适合于工业控制电气蚤统设计的开目电CAD软件 关于AutoCAD中属性块在给圈中的血用 谈谈发展中的横具CAD技术 采用CAD求解平面非圆曲线的节点 j戋谈使用Pro/Engineer软件的几点体会 CAD技术在工艺装备设计中的应用技巧 犬隈(()KuMA)OSP--U10,~tJ100数控系统维修知识讲座 第6讲太隈(0KuMA)OSP--U10100中由 位一度公差的理,佗与应用(三) —— 论圆周公布要景的位置匣公差注洼 最新公开的实用新型专莉 以人为本捷足先得——提高工艺快速反应能力 ? 37