- NEWS CENTER -
新聞中心

公司新聞行業(yè)動(dòng)態(tài)

冷變形模具鋼的選材與熱處理
作者:志聯(lián)冶金            發(fā)布時(shí)間:2021-01-26

    隨著(zhù)機械加工工業(yè)的發(fā)展,生產(chǎn)中依靠冷作模制造的零件越來(lái)越多,使用的冷變形模具種類(lèi)越來(lái)越多。冷體積模鍛(冷鐓、冷擠壓、壓印等);板料沖壓(如拉伸、落料、切邊、沖孔等);材料軋制(冷軋、軋輪成型等)。雖然冷變形模具的種類(lèi)繁多,工作條件不一,性能要求也有所不同,但基礎工作情況相近:即均在冷狀態(tài)下使金屬變形,工作時(shí)承受較大的剪切力、壓力、彎曲力、沖擊力和摩擦力。

    因而對這類(lèi)模具鋼應具有以下基本性能:

    1)高硬度和高強度,以保證在承受高應力時(shí)不容易產(chǎn)生微量塑性變形或破壞。

    2)高的耐磨性能,在高的磨損條件下能保證模具的尺寸精度,這點(diǎn)對拉伸模和冷沖壓模顯得更加重要。

    3)足夠的韌性,以便在沖擊載荷和動(dòng)載荷下,不易發(fā)生工作韌的剝落或崩潰。

    4)熱處理變形要小,因大多數模具具有復雜的型腔和精確精度,熱處理的變形很難用修磨加工來(lái)消除,此外有些冷變形模具還應有足夠的耐熱性能。如何合理的選擇冷變形模具的材料和恰當的熱處理手段,以提高模具的使用壽命是生產(chǎn)中最為關(guān)心的問(wèn)題,作為冷變形模具的正常失效應該是磨損、微量的塑性變形和疲勞失效。但在實(shí)際生產(chǎn)中,除磨損失效外,而以崩韌折斷、開(kāi)裂等提前失效,屢見(jiàn)不鮮。眾所周知,影響冷變形模具的使用壽命是一個(gè)綜合的因素;原材料選擇的合理性、原材料內部的冶金質(zhì)量、設計和制造工藝的合理性、使用條件和操作工人的技術(shù)水平等。

    1、冷變形模具鋼的選材問(wèn)題

    冷變形模具的選材應考慮以下幾個(gè)因素:

    1)模具的工作條件,包括設備種類(lèi)、加工頻率、被加工的材質(zhì)、潤滑及環(huán)境等;

    2)模具形態(tài)的復雜程度及加工程序;

    3)產(chǎn)品的生產(chǎn)批量及技術(shù)要求;

    4)模具材料來(lái)源的難易及加工條件,大型模具的材料費用往往占模具成本的50%以上,對于形態(tài)復雜、精度要求高的模具,宜選用淬火變形小的模具鋼。

    根據實(shí)際使用,常用的冷變形模具鋼有低淬透性鋼、低變形鋼、微變形鋼、高強度鋼、高韌性鋼、抗沖擊冷變形模具鋼。

    2、各類(lèi)冷變形模具鋼的特點(diǎn)和相應的處理工藝

    2.1低淬透性冷變形模具鋼這類(lèi)鋼以碳素工具鋼尤以高碳絡(luò )鋼GCr15和9Cr2Mo等為主:其中以GCr15軸承鋼和9Cr2Mo來(lái)制作各種成型軋輪和制作冷軋輥為代表,GCr15鋼具有良好的耐磨性,但淬透性差,淬火變形大,作為小型冷軋輥(φ≤200m/m)可采用整體加熱或整體高溫900―950℃快速加熱,淬火冷卻用鹽水→油,控制工件在鹽水中的冷卻時(shí)間而后經(jīng)200―220℃回火,輥表面硬度控制在Rc60―62之間,能獲得較高的使用壽命,如硬度Rc≥62以上易造成輥表面在軋制時(shí)產(chǎn)生表面剝落,用GCr15所制的各種成型軋輪可用堿浴等溫淬火或用二硝、三硝溶液淬火,控制在溶液中的冷卻時(shí)間,取出空冷或油冷能使軋輪獲得表面高硬度變形小的效果。

    隨著(zhù)加工工業(yè)的發(fā)展,材料改制工業(yè)大量的發(fā)展,相應的各種高速多輥軋用鋼9Cr2Mo何德國軋輥鋼86CrMoV7有必要在工業(yè)方法上

    要有新的突破,要在強韌化處理上作文章,在采用新的軋輥用鋼也要有新的突破。目前在高速軋機的工作輥何傳動(dòng)輥有采用D2(Cr12MOv;Cr12Movco)和5H12(5Cr5MovSi)等。要根據接觸擠壓疲勞應力和摩擦磨損的觀(guān)點(diǎn)去選用工作輥的材料,同抗斷帶來(lái)事故的能力去選用傳動(dòng)輥的材料。

    2.2低變形變形模具鋼

    1)Mn-Cr-W系,這是各國通用的綜合性能優(yōu)良的代表鋼種,以CrMn為代表鋼。此鋼具有熱處理變形小,耐磨性能較高的特點(diǎn),具有較高的淬透性和韌性。用CrWMn鋼制作的模具,如采用合理的熱處理工藝,控制和調節好,淬火時(shí)造成的熱應力和組織應力,減少變形完全可以替代工廠(chǎng)常用的Cr12制作的落料模具。

    2)Mn系,9Mn2V是我國作為CrWMn,9CrSi等的代用鋼,可用于制造冷沖模、落料模、剪刀、彎曲模。

    3)SiMnMo系石墨鋼,特點(diǎn)是含Si量高,在強烈的石墨化元素Si的作用下,部分碳是石墨化狀態(tài)存在,使鋼具有自潤作用,具有較高的抗咬合性,良好的切削性和耐磨性,熱處理變形小,尺寸穩定。SiMnMo鋼,用于制作表面質(zhì)量要求嚴格的彎曲、拉伸、整形沖模能顯著(zhù)提高沖件的質(zhì)量。

    2.3高耐磨微變形冷變形模具鋼以Cr12Mov型為代表,這是國內外最廣泛采用的高性能冷變形模具鋼。Cr12Mov是改進(jìn)Cr12鋼,碳含量過(guò)高,造成嚴重的大塊狀碳化物不均勻的缺點(diǎn)。Cr12Mov鋼的特點(diǎn)是具有高的耐磨性、淬透性,是微變形冷沖裁模,冷鐓模的主要材料目前一般工廠(chǎng)中仍廣泛使用Cr12鋼,改材料具有高的硬度,高耐磨性,高淬透性,尤其是熱處理后變形微小,鉗加工時(shí)銼削性能好,在用于沖裁成型模、拉伸模等模具上仍獲得廣泛使用。但Cr12材料得嚴重碳化物不均勻和形成大塊狀碳化物得分布,成為模具在使用中造成崩韌、開(kāi)裂、折斷過(guò)早失效得根源。根據作者的實(shí)踐經(jīng)驗,如一些落料沖模具使用貝氏體和殘奧加碳化物的混合組織,使用壽命將有明顯提高。     

責任編輯:許月華

電話(huà):陸經(jīng)理13597738018
地??址:大冶市靈鄉鎮靈成工業(yè)園南戴路小區2號