热处理对冷冲模具寿命影响问题研究精要.pptx

论文导读：模具寿命是直接影响产品质量、加工效率和 成本的重要因素之一由此可见模具材料与热处理是影 响模具寿命诸因素中的主要因素因此,对模具材料和热 处理工艺过程的要求就更高模具材料，热 处理对冷冲模具寿命影响问题研究关键词：模具材料 ，热处理工艺，模具寿命一、引言模具是一种重要的加 工工艺装备，是国民经济各工业部门发展的重要基础之 一随着工业生产的发展,对工业产品的品种 、形状、数量、质量等的要求越来越高,对模具的需要量 相应增加,对模具质量的要求也越来越高；模具性能好坏 ，寿命高低，直接影响产品的质量和经济效益模具寿 命是直接影响产品质量、加工效率和成本 的重要因素之一，也是衡量模具制造水平的重要指标 目前在我国的许多企业中,模具的使用寿命还比较低,仅 相当于国外的1/3~1/5模具寿命低，精度保持性差，必 将影响产品质量，还会造成模具钢 和工时的巨大浪费，大大增加产品的成本并降低生产效 率，严重影响产品的竟争力模具的失效分为偶然失效 和工作失效偶然失效是指模具因设计错误、使用不当 引起模具过早破损;工作失效是指模具因正常 破损而结束寿命总的失效形式主要以表面损伤、塑性 变形、断裂为主。

论文参考，模具材料影响模具寿命 的因素是多方面的,其中,热处理不当约占45%,选材不 当、模具结构不合理约占25%,工艺问 题约占10%;润滑问题、设备问题等因素约占20%，由此可 见模具材料与热处理是影响模具寿命诸因素中的主要因 素二、冷冲模具材料及其热处理的选择冷冲模具的使 用寿命通常和模具的硬度、强度、耐 磨度及抗冲击韧性有着直接的关系因此,对模具材料和 热处理工艺过程的要求就更高对冷作模具材料的主要 性能要求是：良好的耐磨性、高强度、足够的韧性、良 好的抗疲劳性能、良好的抗擦伤和咬合性能 以及良好的工艺性能一）低淬透性冷作模具钢及其 热处理满足这些性能要求的冷作模具材料有低淬透性冷 作模具钢、低变形冷作模具钢、高合金工具钢等，其中 碳素工具钢是使用最多的低淬透性冷作模具钢 ，其特点是含碳量高,马氏体转变温度点(以下简称Ms点) 低,临界冷却速度快,在快速淬火冷却时,产生热应力变 形,使模具沿主导方向收缩变形,材料的含碳量越高,收缩 量越大这种收缩会在模具内部 产生很大的内应力,必须通过回火或其他的方法有效地消 除内应力当然这种变形量的大小要受模具截面尺寸、 淬火加热温度、淬火冷却方式和回火温度等因素的影 响。

论文参考，模具材料因此,淬火和回火 工艺是影响低淬透性冷作模具寿命的主要因素因为碳 素工具钢模具多为中、小截面(10~50mm)为减小淬火变 形,T10A,T12A一般选择较低的淬火温度当采用硝盐浴 或碱浴冷却时,淬火加 热温度可选择810~820℃;如果是水-油冷却,加热温度为 760~780℃对于T8A钢,根据模具截面尺寸的增大适当提 高淬火温度以提高模具的淬火后硬度采用水淬时,对于 截面厚度t小于1 5mm的制件,加热温度应选择800~820℃;截面厚度t在 30~50mm时,加热温度应选择820~830℃采用硝盐浴分 级淬火时,可在以上所述淬火温度上做适当调整二） 低变形冷作模具 钢及其热处理低变形冷作模具钢是在碳素工具钢基础上 加入少量合金元素发展起来的，CrWMn是其典型钢种 CrWMn钢具有高淬透性，淬火时不需要强烈的冷却,淬火 变形比碳素工具钢明显减少但是 ，这类钢的变形同样受到淬火加热温度、冷却方法、回 火工艺和模具截面尺寸的影响该钢淬火温度的选择， 由于钨形式碳化物，所以这种刚在淬火及低温回火后具 有比铬钢和9SiCr钢更多的过剩碳化物和 更高的硬度。

当采用800℃加热淬火时，既能获得较高的 硬度（63HRC）还可以获得较高的抗弯强度和韧性如果 继续提高淬火温度，硬度上升但冲击韧度、抗弯强度会 降低当淬火温度大于850℃时 ，硬度也开始下降因此，为减小变形并获得高的耐磨 性,由这些钢制造的模具,其淬火加热温度不宜过高论 文参考，模具材料CrWMn钢淬火常用的冷却介质是硝 盐浴和矿物油,其中硝盐浴的使用温度 较高而冷却能力却比油大对于精度要求高的模具,根据 硬度要求选择不同的温度进行等温淬火,等温时间不宜过 长,等温后随硝盐浴一起缓冷这样不仅能显著减小组织 应力,还能有效控制变形量CrWM n钢等温淬火后比普通淬火的强韧性高，对于易产生断裂 的模具可采用等温淬火该钢淬火后于150~160℃回火, 可使原来淬火后膨胀的体积产生收缩回火温度升高到 220~240℃,又开始出现尺 寸膨胀,在260~320℃回火时,会出现尺寸膨胀的最大值, 而继续提高温度,变形又趋于收缩当CrWMn钢要获得大 于60HRC的硬度时，回火温度应不超过200~220℃因此, 在选择回火 温度时应根据模具的结构、尺寸和硬度要求合理选择回 火温度。

论文参考，模具材料选择合理的回火温度可 以最大限度地消除由淬火产生的内应力,有效提高模具的 寿命论文参考，模具材料三）高合金 工具钢及其热处理高耐磨微变性冷作模具钢、高强度高 耐磨冷作模具钢、高强韧性冷作模具钢主要是高合金工 具钢，用来制造模具的常用牌号有 Cr12,Cr12MoV,Cr6WV,Cr5MoV和Cr4 W2MoV等这类钢的含碳量高,同时含有大量的碳化物 形成元素,具有高的淬透性、耐磨性和热硬性高合金工 具钢由于淬透性高淬火时不需要快速冷却,因此产生的内 应力小高合金钢模具淬火温度的选 择应首先考虑控制淬火变形试验证明:当淬火温度为 1030~1040℃时模具的变形量最小,接近于零低于这个 温度淬火,制件发生胀大变形;高于这个温度淬火,制件收 缩变形淬火温度为1100 ℃时,收缩量会急剧增大为防止模具在高温下氧化和脱 碳,一般应在盐浴炉中加热冷却方法的选择则根据模具 的具体情况和要求而定论文参考，模具材料截面尺 寸大的模具可用150~200℃的油来 充当淬火冷却介质,停留一段时间出油后空冷;大多数中、 小尺寸的模具可以采用250~300℃的硝盐浴分级冷却;精度 要求高、形状不对称的模具可以采用540~600℃的氯化盐 和250~300℃ 的硝盐浴2次分级冷却;精度要求很高,需要严格控制变形 的模具,可以采用2次分级冷却,并在硝盐浴中停留一段时 间后随硝盐浴一起缓慢冷却,这样可以最大限度地减小内 应力,避免模具开裂或产生细小的 裂纹,从而提高模具的使用寿命。

高碳高铬钢的回火抗力 高,回火时马氏体的分解和残余奥氏体的转变是影响模具 尺寸变形的两个主要因素Cr12MV钢采用低温淬火和低 温回火时，可以获得高度硬度、强 度和断裂韧度；若采用高温淬火与高温回火，将获得良 好的热硬性，其耐磨性、硬度也较高，但抗压强度和断 裂韧度较低；而采用中温淬火与中温回火，可以获得最 好的强韧性配合在生产中，采用何种淬回火 工艺，应根据模具的工作条件来确定三、结论模具材 料是模具制造业的物质基础和技术基础，其品种、规 格、质量对模具的性能、使用寿命起着决定性作用模 具热处理是保证模具性能的重要工艺过程它对 模具的寿命有着直接的影响当热处理工艺不当时，热 处理造成的组织结构不合理、晶粒度超标等会导致主要 性能如模具的韧性、冷热疲劳性能、抗磨损性能等下降 ，从而影响模具的工作寿命因此，对于不同 的冷冲模具应该选择不同的模具材料以及相应的热处理 工艺参考文献：［1］程培源.模具寿命与材料［M］. 北京:机械工业出版社,1999.［2］谭家骏.金属材料及热 处理［M］.北京:国防工业 出版社,1997. 版权所有 禁止转载 谢谢！ 论文查重 ty89htvv 。