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| 105℃揮發(fā)物含量 | 佛山昱卓精密塑膠 |
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東莞市昱卓精密塑膠制品有限公司075523012758成立十幾年來(lái)一直專注于雙色注塑模具，06年初公司**對(duì)雙色模具有了提前規(guī)劃,。以高薪聘請(qǐng)模具部長(zhǎng)與模具設(shè)計(jì)部長(zhǎng),，兩位都是雙色模具行業(yè)內(nèi)的始創(chuàng)者。
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熱擠壓模及中、小型機(jī)鍛模用鋼與熱處理
1.熱擠壓模及中,、小型機(jī)鍛模的工作條件與性能要求
熱擠壓模工作時(shí),，受到壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和脫模的拉應(yīng)力作用,。所受的沖擊載荷比錘鍛模小,，但與熾熱金屬接觸的時(shí)間比錘鍛模長(zhǎng)，工作溫度較錘鍛模高,，擠壓不同金屬時(shí)溫升也不同**可達(dá)800一85090,。因急冷急熱造成的熱應(yīng)力也大于錘鍛模，摩擦也更為劇烈,。熱擠壓模的主要失效形式是模腔過(guò)量塑性變形,，反復(fù)加熱冷卻而引起的疲勞破壞、熱磨損及表面氧化腐蝕,。
中,、小型機(jī)鍛模的工作條件與熱擠壓模相近，所不同的是所受到的沖擊載荷比熱擠壓模大,。因此,，中、小型機(jī)鍛模的失效形式也與熱擠壓模相近,。因而，要求熱擠壓模及中,、小型機(jī)鍛模具有較錘鍛模更高的耐熱疲勞性、熱穩(wěn)定性和良好的耐磨性,，以及較高的高溫強(qiáng)度和足夠的韌性。
2.熱擠壓模及中,、小型機(jī)鍛模用鋼
常用的熱擠壓模具及中,、小型機(jī)鍛模用鋼為鎢系熱作模具鋼和鉻系熱作模具鋼,，還有鉻鑰系、鎢鋁系和鉻鉑鎢系等新型的熱作模具鋼以及基體鋼等,。
(1)鎢系熱作模具鋼這類鋼的代表性鋼種為傳統(tǒng)的3Cr2W8V鋼,，由于其耐熱疲勞性較差，在熱擠壓模方面的應(yīng)用將會(huì)逐漸減少,，但在壓鑄模方面的應(yīng)用較多，故在壓鑄模用鋼中對(duì)其作詳細(xì)介紹,。
(2)鉻系熱作模具鋼鉻系熱作模具鋼的代表性鋼種有4Cr5MoSiV,4Cr5MoSiV1和4Cr5 W2VSi,。前兩種相當(dāng)于美國(guó)的H11和H13鋼,，4Cr5W2VSi則由4Cr5MoSiV鋼演變而來(lái),，由,。w二2%代替二Mo=1%O。這三種鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為5%左右,，屬于中碳中鉻鋼,。
這類鋼的共同特性是:①因含鉻量較多，具有較高的淬透性,，如厚度為150mm的4Cr5MoSiV1鋼件可油冷淬透,。而且這類鋼的過(guò)冷奧氏體在400一600℃之間具有很高的穩(wěn)定性,，可長(zhǎng)時(shí)間保溫而不轉(zhuǎn)變,，因而適合于分級(jí)淬火。②耐熱疲勞性較好,，這是因?yàn)殂t,、硅提高了鋼的抗氧化性，所以鉻系鋼較能適應(yīng)急冷急熱的工作條件,。③回火穩(wěn)定性較高,，如4Cr5MoSiV, 4Cr5W2VSi鋼的淬火硬度分別在1070℃和1200℃左右淬火時(shí)達(dá)到**值,。然后回火,，其硬度隨回火溫度升高而幾乎保持不變,，并在500一550℃出現(xiàn)二次硬化峰值,，以后則迅速下降,。④與鎢系熱作模具鋼相比,，有較高的韌性,，但高溫強(qiáng)度不足,，耐熱性稍差,，工作溫度一般不超過(guò)6501⑤這類鋼所含碳化物種類及數(shù)量大致相同.因而過(guò)熱敏感性也大致相同,。⑥鉻系熱作模具鋼熱塑性較高,，變形抗力小，鍛造開裂傾向性較小,，但鍛造溫度范圍稍窄,，必須嚴(yán)格控制鍛打溫度,。
(3)鉻鑰系鋼及鉻鎢鑰系鋼這類鋼包括4Cr3Mo3SiV(H10),、3Cr3Mo3VNb(HM3),、3Cr3Mo3W2V(HMI),、5Cr4W5Mo2V(RM2)、4Cr3 Mo3 W4 VNb(GR)等,。
下面簡(jiǎn)要介紹部分鋼種的性能特點(diǎn)與應(yīng)用。
1)3Cr3 Mo3 VNb(HM3)鋼:此鋼特點(diǎn)是含碳量較低,，并加人少量鑰,，故具有較高的耐熱疲勞性和強(qiáng)韌性,，回火穩(wěn)定性好,，其他工藝性能也均優(yōu)異,。適于制造強(qiáng)烈水冷的壓力機(jī)成形模,、輥鍛模,、小型錘鍛模等,，其工作壽命明顯高于5CrNiMo,4Cr5W2VSi, 3Cr2W8V鋼制造的模具,。
2) 5Cr4W5Mo2V (RM2)鋼:該鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%左右,，合金元素總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%,，使用狀態(tài)含碳化物較多，其中以M6C為主,。因此,，該鋼具有較高的回火抗力及熱穩(wěn)定性,，在硬度50HRC時(shí)的熱穩(wěn)定性可達(dá)700cC，抗磨損性能也好,。適于制作小截面熱擠,、高速鍛模及輥鍛模具,。
3) 4Cr3Mo2W4VTiNb (GR)鋼:該鋼是在鎢鑰系熱作模具鋼中加人少量妮，而獲得高回火穩(wěn)定性和高的熱強(qiáng)性,。其耐熱疲勞性,、熱穩(wěn)定性,、耐磨性及高溫強(qiáng)度明顯高于3Cr2W8V鋼,。該鋼經(jīng)1160一1200℃油淬，630一600℃回火2次,，每次lh的處理,，其硬度可達(dá)50一55HRC,，抗拉強(qiáng)度可達(dá)188OMPa,，沖擊韌度為17J/cm2,。該鋼的淬透性、冷熱加工性均好,，適于制造熱徽,、精鍛、高速鍛等熱鍛模具,。
(4)基體鋼基體鋼中有多個(gè)鋼種可以兼作冷作模具用鋼和熱作模具用鋼,，如6W8Cr4VTi (LM1 ), 6Cr5Mo3W2VSiTi (LM2)和6Cr4Mo3Ni2WV (CG-2)等,，其中5Cr4Mo3SiMnVAI (012A1)鋼較多地用于熱擠壓模具,，如軸承熱擠壓沖頭、傳動(dòng)桿熱徽模等,，其使用壽命比傳統(tǒng)熱作模具鋼3Cr2W8V有較大幅度的提高,。
3.熱擠壓模具及中,、小型機(jī)鍛模的材料選用
選擇熱擠壓模具加工材料時(shí)，主要應(yīng)根據(jù)被擠壓金屬的種類及其擠壓溫度來(lái)決定,，其次也應(yīng)考慮到擠壓比,、擠壓速度和潤(rùn)滑條件等因素,，以提高模具的使用壽命。表3一所示為熱擠壓模具加工材料的選用情況,。中,、小型機(jī)鍛模具的選材主要考慮鍛壓材料種類和生產(chǎn)批量，其次也要考慮模具尺寸,、變形速度和潤(rùn)滑條件對(duì)模具壽命的影響,。
4.熱擠壓模及中、小機(jī)鍛模的熱處理
這類模具的制造工藝路線一般為:下料*鍛造,、預(yù)先熱處理*機(jī)械加工成形,，淬、回火,、精加工,。
下面分析各熱加工工序的工藝特點(diǎn)。
(1)鍛造工藝熱擠壓模及中,、小機(jī)鍛模用鋼多為高合金鋼,，所以模坯需經(jīng)良好的鍛造，尤其是含鋁的熱作模具鋼,，要注意鍛造加熱溫度和保溫時(shí)間的控制,，以避免嚴(yán)重脫碳導(dǎo)致模具早期失效。
(2)預(yù)備熱處理
1)退火,。熱擠壓模具中,、小機(jī)鍛模的退火工藝主要在于正確地選擇退火溫度，保持充分的保溫時(shí)間,，并以合適的冷卻速度冷卻,。另外，為了確保良好的耐磨性,，在淬火后需保留一定數(shù)量的碳化物,，由于碳化物的形狀對(duì)鋼的韌性有很大影響，因此還應(yīng)注意退火后的碳化物形狀,。一般希望獲得圓而細(xì)小的碳化物,。
2)高溫調(diào)質(zhì),。為了使鍛后毛坯的力學(xué)性能(特別是斷裂韌度)得到改善，常常采用鍛后調(diào)質(zhì)的方法進(jìn)行毛坯的預(yù)處理,。此種熱處理方法是將鍛后的模具毛坯加熱到高溫淬火,，再經(jīng)高溫回火。經(jīng)此處理,，可使碳化物均勻分布,，且形狀圓而細(xì)小，不僅改善了鋼的性能,，而且還縮短了預(yù)處理周期,。調(diào)質(zhì)處理的淬火加熱溫度可根據(jù)不同的鋼種而定，如3Cr3Mo3 W2V鋼為120090,，同常規(guī)淬火溫度相近,。高溫回火溫度一般在700一750℃之間。
3)鍛后正火,。對(duì)于鍛后出現(xiàn)明顯沿晶鏈狀碳化物的模坯,，須正火予以消除后再進(jìn)行球化退火。因?yàn)檫@種鏈狀碳化物直接退火是難以消除的,。
(3)淬、回火對(duì)于常用熱擠壓模具鋼及中,、小機(jī)鍛模用鋼,，選擇淬火溫度時(shí)，主要考慮的是奧氏體晶粒尺寸的大小和沖擊韌度的高低,，其次還要考慮模具的工作條件,、結(jié)構(gòu)形狀、失效形式對(duì)性能的要求,。
對(duì)于悴火保溫時(shí)間的選擇,，主要考慮要能完成組織轉(zhuǎn)變，使碳及合金元素充分固溶,，以保證獲得高的回火抗力及熱硬性,。淬火保溫時(shí)間系數(shù)一般鹽浴爐取0.5一1 min/mm，尺寸愈小系數(shù)愈大,。
熱擠壓模具鋼及中,、小機(jī)鍛模用鋼屬于高合金鋼，淬透性較好,，淬火冷卻可采用油冷,，也可采用空冷。對(duì)要求變形小的模具還可采用等溫淬火或分級(jí)淬火,。
回火工藝的正確與否,，對(duì)模具的失效形式有很重要的作用,。選擇回火溫度的原則是，在不影響模具抗脆斷能力的前提下,，盡可能提高模具的硬度,，這需要根據(jù)模具的具體失效形式來(lái)確定回火參數(shù)。
淬火后的模具都應(yīng)盡快進(jìn)行回火,，特別是形狀復(fù)雜的模具,，當(dāng)模面溫度低于80℃時(shí)，回火**得進(jìn)行,。為了避免殘留應(yīng)力的產(chǎn)生,，在回火加熱和冷卻時(shí)都應(yīng)緩慢進(jìn)行。
回火一般進(jìn)行兩次,，回火時(shí)間可按3min/mm計(jì)算,，但不應(yīng)低于2h。第二次回火溫度可比**次低10一20CC,。
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