哈工大热处理原理与工艺大作业热作模具热处理.ppt

5.加工工序 毛坯锻造→退火→机械粗加工 →精加工成形→淬火、高温回火 →钳工整修、抛光→模具装配→试模 6.热处理工艺 热处理是热作模具制造中不可缺少的重要工序。热处理目的就是通过加热和冷却的方法，改变钢的组织，提高硬度、韧性等力学性能。热作模具使用条件不同，对其性能要求的重点也不同。比如，锤锻模对韧性要求较高，而热挤压模具以耐磨性、高的回火稳定性、抗热疲劳性为主。这就要求对不同的热作模具采取不同的热处理工艺，以达到要求的使用性能。热处理对热作模具的质量和使用寿命都有重要的影响。 热作模具钢的成分有哪些特点？ (1)含碳量处于中等水平，碳的质量分数一般为0.3%~0.6%； (2) 加入Cr、Ni、Mn等元素，提高钢的淬透性和强度等性能； (3) 加入W、Mo、V等元素，防止回火脆性，提高热稳定性及红硬性； (4) 适当提高Cr、Mo、W在钢中的含量，可提高钢的抗热疲劳性。 6.1 5CrMnMo预备热处理 锤锻模具钢5CrMnMo普通退火工艺 锤锻模具钢5CrMnMo、5CrNiMo淬火回火工艺 热处理工艺、组织及性能 1) 锻造工艺 钢坯锻造加热温度1100～1150℃、始锻温度1050～1100℃、终锻温度800～850℃、锻后缓冷(坑冷或砂冷)，注意防止模具开裂。 2) 退火工艺等温退火加热温度850～870℃，等温温度680℃，退火硬度197～241HBS。 3) 淬火工艺 加热温度840～860℃油淬，冷到150～180℃左右出油并立即回火。为减少变形及开裂，淬火时最好延时冷却，可空冷到740～780℃，然后入油。 5CrMnMo回火工艺 6.热处理工艺 6.2 5CrNiMo钢 1）锻造工艺 锻坯加热温度1100～1150℃，开锻温度1050～1100℃，终锻温度800～850℃，砂冷或坑冷。 2) 淬火、回火工艺 淬火预热温度600～650℃，加热温度830～860℃，油淬。 5CrNiMo钢淬火注意事项 注意： 1.淬火加热保护:将模具放入铁盘，用保护剂填满，用耐火泥或黄泥密封。 2.避免淬火开裂： 油冷不能冷到室温 3.避免形成上贝氏体： 增加大型模具心部冷速 不在350~500℃ 缓冷 4.油淬组织硬度： 针状马氏体+少量残余奥氏体 52~58HRC 5CrNiMo钢奥氏体等温转变曲线 5CrNiMo回火工艺 （1）淬火后应立即进行高温回火，以消除淬火应力，获得较好的韧性。 （2）回火后采用油冷，以免产生回火脆。油中不能冷却到室温，以免开裂。 （3）回火保温时间系数为3 min/mm，且回火保温时间不少于2 h。 （4）小型模具采用较低的回火温度，大型模具采用较高的回火温度。 （5）回火后的组织：回火索氏体+回火托氏体。 3Cr2W8V 3Cr2W8V ：静载荷较高但冲击载荷较低的机锻模、铜合金热挤压模、压铸模 3Cr3Mo3W2V ：热镦锻模、机锻模、热挤压模、压铸模 钢号 Ac1 Ac3 Ar1 Ms 3Cr2W8V 3Cr3Mo3W2V 5Cr4W5Mo2V 800 840 830 850 922 893 690 786 700 370 373 330 钨钼系热作模具钢的一般热处理过程 1.退火工艺 3Cr2W8V Ac1--800 ℃ Ac3--850 ℃ Ar1--690 ℃ Ms--370 ℃ 退火工艺：加热温度：820-840 ℃ 加热保温时间：2-4h 冷却方法：炉冷至500 ℃空冷 退火硬度：HBS 217-241  2.淬火工艺 2.1高温淬火工艺. （1）预热：800~850℃ （2）加热：温度高于1050 ℃，参考以下淬火温度，然后分级淬火。含钼钢而容易氧化、脱碳，最好采用可控气氛热处理炉或真空炉加热。 钢号 3Cr2W8V 3Cr3Mo3W2V 5Cr4W5Mo2V 淬火温度/℃ 1100~1150 1050~1090 1100~1140 淬火硬度HRC 50~55 55~57 59~61 淬火介质 油或空气 油或空气 油或空气 2.2 贝氏体等温淬火工艺 贝氏体等温淬火工艺：3Cr2W8V钢制自行车曲柄热成型模，在3000kN摩擦压力机上使用，按1080℃油淬，580～610℃回火二次工艺处理，硬度45～48HR