冷、热、塑选材及热处理.ppt

冷作模具的选材 1冷冲裁模材料及热处理 1、薄板冷冲裁模材料 薄板冲裁模主要要求：高的尺寸精度和耐磨性； 选材要求：其热处理工艺应在获得高硬度的同时减小热处理变形。 传统模具用钢 小批量——T8A、T10A、锌合金； 中批量——低合金工具钢，如：9Mn2V、9CrWMn、CrWMn、GCr15； 大批量——高耐磨的Cr12型模具钢，如：Cr12 、Cr12WoV、Cr12Wo1V1、 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等； 特大批量——采用硬质合金钢，如YG10X、YG15等。 Cr12型模具钢主要包括：Cr12 、Cr12WV、Cr12MoV等钢种。属于高碳高铬莱氏体钢。 Cr12型模具钢特点： 1、 热处理后具有高的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力仅次于高速钢； 2、 淬透性高，热处理后变形小，且可通过淬火后的低温冷却控制变形量，因而称高耐磨微变形模具钢，是制造冷作模具的主要材料； 3、 这类钢组织中存在大量的共晶碳化物，易产生网状或带状碳化物偏析，韧性低； 新型模具用钢 1、高耐磨微变形中铬模具钢——Cr5Mo1V，Cr6WV，Cr4W2MoV，Cr12MoV、Cr12Mn2SiWMoV等； Cr5Mo1V、Cr6WV——Wc%和Wcr%较大幅度减少，碳化物不均匀性得到改善。 因而，强韧性提高，仍具有高淬透性，高抗压强度，同时具有良好的机械加工性和热处理变形的可调节性，仅耐磨性低于Cr12型钢。接近Cr12MoV，用于较大冲击的大型复杂冲载模。 Cr4W2MoV——碳化物均匀性好，力学性能较高，耐磨性不低于Cr12MoV，可代替Cr12型钢，用于硅钢片的冲载模。 Cr12Mn2SiWMoV——含碳量，含合金元素量较少，符合“多元少量”原则。碳化物细小均匀。可简化锻造工艺，它的淬火温度低，淬透性高，热处理变形小，属于空冷微变形钢，用于制造精密复杂冷冲模。 2、高耐磨高强韧模具钢——Cr6W3Mo3V（代号GM），Cr8MoWV3Si（代号ER5）等； Cr6W3Mo3V——Wc%T和Wcr%较大幅度减少，且加入一定量的W、Mo、V，成分配比合理，热处理组织为高强韧基体和均匀分布的细小碳化物，它的韧性、硬度、耐磨性均优于Cr12型钢。 用于制造高耐磨性同时又要求高韧性的模具，如；制造冲载冷轧钢带的高速多工位级进模。 Cr8MoWV3Si——具有较好的电火花加工性能，适用于制造电机硅钢片的大型精密冷冲，一次刃磨达21万件，总寿命高达360万次。 3、高强韧低合金模具钢——6CrNiSiMnMoV（代号GD）等； 6CrNiSiMnMoV——合金配比符合“多元少量”原则，碳化物偏析小，可不经锻造制造模具。韧性高、淬火变形小，还具有较好的淬透性和耐磨性。 用于制造细长或薄片状凸模，复杂、大型、薄壁凸凹模等。 4、火焰淬火模具钢——7CrSiMnMoV（CH）等。 7CrSiMnMoV——用这种钢，材料处于低硬度状态，加工方便。 各种机械加工工序完成后，火焰局部表面加热，空冷淬火。易保证精度。淬火加热温度宽（820~1000℃）。具有较高的强度和韧性，热处理变形小。 方便于模具改制和焊补。用于制造多孔位、形状复杂的薄板冲载模、切边模和整形模。 硬质合金和钢结硬质合金 1硬质合金——YG10X、YG15、YG20C 主要根据模具的韧性要求，较小冲击的冲模用YG10X，中等冲击的冲模用YG15，较大冲击的冲模用YG20C。 硬质合金的韧性毕竟较低，模具结构设计采用镶块组合结构比钢制模具结构提高寿命几十倍。 2钢结硬质合金，其性能介于高速钢与硬质合金之间。它具有高硬度、高耐磨性、高弹性模量的特点。 2、厚板冷冲裁模材料 模具要求：厚板冲裁模的载荷较重，经常产生磨损、崩刃和早期脆断失效，应在保证强韧性的基础上提高耐磨性。 选材要求：热处理工艺措施主要是提高钢的强韧性，包括晶粒细化，使碳化物弥散化，使基体强韧化（获得较多的板条马氏体或下贝氏体），还要防止回火脆性。 传统模具用钢 小批量——T8A； 中批量——铬钨硅系列低合金工具钢、如60Si2Mn、5CrW2Si、6CrWSi、9SrCr、4CrW2V1； 大批量——高耐磨Cr12型模具钢，如W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、 Cr12MoVs等。 新型模具用钢 1降碳高速钢型模具钢——6W6Mo5Cr4V（6W6）等 2基体钢型冷作模具钢——6Cr4W3Mo2VNb（65Nb），7Cr7Mo2V2Si（LD）等 基体钢型——其组织为碳含量较低的马氏体基体上均匀分布有细粒状未溶碳化物。 如：加入WNb%为0.3%可形成稳定的NbC，其本身不易加热溶解，还能提高其它碳化物的稳定性，使淬火基体中的碳含量减少，且阻止奥氏体晶粒的长大。 3基体钢型冷热兼用模具钢——5Cr4Mo3SiMn