模具材料的選用與熱處理.ppt

1、書(shū)名：模具材料的選用與熱處理 ISBN： 978-7-111-37930-0 作者：陳葉娣 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 本書(shū)配有電子課件,模具材料的選用與熱處理課件,單元三 熱作模具表面處理,模具材料的選用與熱處理課件,什么叫熱硬性？,什么叫熱疲勞現(xiàn)象？,常用的國(guó)內(nèi)熱作模具鋼有哪些？,常用的進(jìn)口模具鋼有哪些？,熱作模具的性能要求有哪些？,模具材料的選用與熱處理課件,1.合理安排圖2-2所示的高壓開(kāi)關(guān)觸頭座的熱擠壓模具的表面處理方法。 2.合理安排圖2-4所示的鋁合金接線盒的壓鑄模具的表面處理方法。,模具材料的選用與熱處理課件,要完成本單元任務(wù)，需掌握以下知識(shí)： 1熱作模具鋼的一般熱處理工藝。 2模

2、具鋼的其他熱處理工藝。,模具材料的選用與熱處理課件,由冶金廠供應(yīng)的鋼材，特別是大截面鋼材，雖然已經(jīng)過(guò)軋制和退火，但在鋼中仍存在著許多纖維組織，使其性能呈現(xiàn)方向性。為消除軋材組織方向性，使其性能盡可能地均勻，并獲得所需要的尺寸，必須進(jìn)行充分鍛造，即交替進(jìn)行拔長(zhǎng)、鐓粗，至少兩到三次。模塊經(jīng)改鍛后，為消除應(yīng)力，降低硬度，細(xì)化晶粒，改善組織和切削加工性能，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)備處理，并為最終處理作好組織準(zhǔn)備。模塊的預(yù)備處理可采用完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火等預(yù)備熱處理。一般低合金鍛模鋼采用完全退火進(jìn)行預(yù)備處理，如5CrNiMo、5CrMnMo、4SiMnMoV等鍛模鋼。,問(wèn)題討論：熱作模具鋼常

3、用熱處理方法有哪些？,鍛造與退火,模具材料的選用與熱處理課件,對(duì)模膛尺寸精度要求較高的鍛模，可采用退火后再行進(jìn)一次調(diào)質(zhì)處理的方法作為預(yù)備處理。模塊由于原材料成分、偏析、變形程度的不一致，在個(gè)別情況下，碳化物網(wǎng)狀、鏈狀沿晶界分布，以致影響使用性能，可以對(duì)模塊進(jìn)行正火來(lái)改善碳化物的分布和尺寸大小。,問(wèn)題討論：熱作模具鋼常用熱處理方法有哪些？,模具材料的選用與熱處理課件,1、模具熱處理設(shè)備的選用。,熱作模具鋼的淬火處理,因此對(duì)于中、小型模塊多選用具有保護(hù)功能的加熱設(shè)備。如鹽浴爐、可控氣氛爐、真空爐等，對(duì)于小型精密模具最好選用真空加熱淬火爐；對(duì)于大型模具坯料的淬火加熱，一般采用箱式電阻爐或井式電阻爐，

4、此時(shí)應(yīng)采取防氧化和脫碳的措施，在模腔表面涂防氧化、脫碳涂料，可以起到保護(hù)作用，而用滲碳劑、木炭、鑄鐵屑及中性介質(zhì)的裝箱保護(hù)也很實(shí)用。,問(wèn)題討論：熱作模具鋼常用熱處理方法有哪些？,模具材料的選用與熱處理課件,2模具鋼的淬火加熱、預(yù)熱參數(shù)的選用。 為避免模坯在加熱過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的熱應(yīng)力，宜低溫裝爐經(jīng)充分預(yù)熱后，再以800C/h 的速度升到加熱溫度。常用鍛鋼的預(yù)熱、加熱淬火工藝參數(shù)見(jiàn)表2-20。,問(wèn)題討論：熱作模具鋼常用熱處理方法有哪些？,模具材料的選用與熱處理課件,3淬火冷卻方法 （1）預(yù)冷，目的在于降低溫度，減少熱應(yīng)力和變形，避免開(kāi)裂。模具出爐后應(yīng)在空氣中或保護(hù)氣氛中進(jìn)行預(yù)冷，預(yù)冷溫度應(yīng)控制在A

5、r3附近。推薦的預(yù)冷溫度見(jiàn)表2-21。 （2）油冷淬火，鍛模一般采用10 號(hào)、20號(hào)機(jī)械油或其它物理性能的油冷卻。冷卻槽中應(yīng)裝有循環(huán)冷卻系統(tǒng)，并最好設(shè)置機(jī)械攪拌裝置，已利于模膛的冷卻。鍛模的出油溫度應(yīng)控制在2000C左右（控制鍛模出油后表面達(dá)到冒煙程度），出油后繼續(xù)在空氣中冷卻，以完成馬氏體轉(zhuǎn)變。表2-22為鍛模在油中冷卻的參考時(shí)間。隨著冷卻槽冷卻能力的不同，模具在油中冷卻時(shí)間會(huì)有所差異。,問(wèn)題討論：熱作模具鋼常用熱處理方法有哪些？,熱作模具鋼的回火處理,無(wú)論熱作模具鋼采用哪種冷卻方法淬火，淬火后的模具均應(yīng)及時(shí)、充分回火，其間隔時(shí)間不得超過(guò)2h，鍛模一般采用兩次以上回火，第二次回火比第一次回火

6、低20300C。為降低回火脆性，宜采用油冷，并補(bǔ)充一次低溫回火，以消除回火油冷后的殘余應(yīng)力?；鼗饻囟葢?yīng)根據(jù)模具的使用硬度來(lái)確定。常用鍛模鋼的回火工藝參數(shù)見(jiàn)表2-24。鍛模鋼的硬度與回火溫度的關(guān)系見(jiàn)表2-25。,問(wèn)題討論：熱作模具鋼常用熱處理方法有哪些？,模具的表面化學(xué)熱處理,化學(xué)熱處理能有效地提高模具表面的耐磨性、耐蝕性、抗咬合、抗氧化性等性能。幾乎所有的化學(xué)熱處理工藝均可用于模具鋼的表面處理。,問(wèn)題討論：熱作模具鋼常用熱處理方法有哪些？,1.滲碳,(2)氣體滲碳,(3)液體滲碳,(1)固體滲碳,2.滲氮 滲氮也稱(chēng)氮化，是在一定溫度下(一般在Ac1以下)將活性氮原子滲入模具表面的化學(xué)熱處理工藝

7、。滲氮后模具的變形小，具有比滲碳更高的硬度，可以增加其耐磨性、疲勞強(qiáng)度、抗咬合性、抗蝕性及抗高溫軟化性等。滲氮工藝有氣體滲氮、離子滲氮。,問(wèn)題討論：熱作模具鋼常用熱處理方法有哪些？,（3）碳氮共滲 碳氮共滲是在滲碳和滲氮的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種化學(xué)熱處理方法。它是將碳原子和氮原子同時(shí)滲入鋼件表面的過(guò)程。,(4)氮碳共滲 氮碳共滲工藝源于原西德，是在液體滲氮基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。早期氮碳共滲是在含氮化物的鹽浴中進(jìn)行的。由于處理溫度低，一般為500600，過(guò)程以滲氮為主，滲碳為輔，所以又稱(chēng)為“軟氮化”。,問(wèn)題討論：熱作模具鋼常用熱處理方法有哪些？,3.滲硼 滲硼是繼滲碳、氮之后發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)重要、實(shí)用的化學(xué)熱處理工藝技術(shù)，是提高鋼件表面耐磨性的有效方法。將工件置于能產(chǎn)生活性硼的介質(zhì)中，經(jīng)過(guò)加熱、保溫，使硼原子滲入工件表面形成硼化物層的過(guò)程稱(chēng)為滲硼。,問(wèn)題討論：熱作模具鋼常用熱