冷作模具鋼及其熱處理工藝

1、 模具鋼材料及熱處理重要性模具鋼材料及熱處理重要性 影響模具使用壽命的因素主要有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、成形影響模具使用壽命的因素主要有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、成形及制造工藝、模具材料的選用、熱處理工藝及表面及制造工藝、模具材料的選用、熱處理工藝及表面強(qiáng)化、潤(rùn)滑及使用維護(hù)等。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)強(qiáng)化、潤(rùn)滑及使用維護(hù)等。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),在模具失效在模具失效的諸多因素中的諸多因素中,由于模具用材和熱處理不當(dāng)而引起的由于模具用材和熱處理不當(dāng)而引起的失效約占失效約占70%。5 51 1 冷作模具的工作條件與性能要求冷作模具的工作條件與性能要求 5 51 11 1 冷作模具的工作條件冷作模具的工作條件 5 51 12 2 冷作模具的性能要求冷作

2、模具的性能要求 5 51 13 3 典型冷作模具材料的性能分析典型冷作模具材料的性能分析5 52 2 冷作模具材料的選用冷作模具材料的選用5 53 3 冷作模具的制造工藝路線冷作模具的制造工藝路線5 54 4 冷作模具的熱處理冷作模具的熱處理 5 54 41 1 冷作模具鋼的熱處理特點(diǎn)冷作模具鋼的熱處理特點(diǎn) 5 54 42 2 典型冷作模具的熱處理典型冷作模具的熱處理5 55 5 冷作模具熱處理實(shí)例冷作模具熱處理實(shí)例 6 65 51 1 硅鋼片冷沖裁模具硅鋼片冷沖裁模具 5 5 冷作模具材料鋼及其熱處理冷作模具材料鋼及其熱處理 冷作模具材料的正常失效形式主要是磨損、脆冷作模具材料的正常失效形式

3、主要是磨損、脆斷、彎曲、咬合、塌陷、啃傷、軟化等。斷、彎曲、咬合、塌陷、啃傷、軟化等。 要求冷作模具鋼應(yīng)在相應(yīng)的熱處理后，要求冷作模具鋼應(yīng)在相應(yīng)的熱處理后，具有高具有高的變形抗力、斷裂抗力、耐磨損、抗疲勞的變形抗力、斷裂抗力、耐磨損、抗疲勞、不咬不咬合合等能力。等能力。 5.1 5.1 冷作模具材料的工作條件與性能要求冷作模具材料的工作條件與性能要求5.1.1 5.1.1 冷作模具材料的工作條件冷作模具材料的工作條件 1.1.沖裁模沖裁模 2.2.拉深模拉深模 3.3.擠壓模擠壓模 4.4.冷鐓模冷鐓模 5.1.2 5.1.2 冷作模具材料的性能要求冷作模具材料的性能要求2.工藝性能要求 （1

4、）可鍛性 （2）可切削性 （3）可磨削性 （4）熱處理工藝性 1.使用性能要求 （1）耐磨性 （2）韌性 （3）強(qiáng)度 （4）抗疲勞性 （5）抗咬合性 5.1.3 5.1.3 典型冷作模具材料的性能分析典型冷作模具材料的性能分析 1.1.碳素工具鋼碳素工具鋼 (1)(1)化學(xué)成分；化學(xué)成分；(2)(2)力學(xué)性能力學(xué)性能；(3)(3)工藝性能；工藝性能；(4)(4)使用范圍。使用范圍。 (2)力學(xué)性能力學(xué)性能 如圖如圖5-15-1所示，碳素工具鋼隨回火溫度升高而硬度降低所示，碳素工具鋼隨回火溫度升高而硬度降低，但下降趨勢(shì)與碳含量有關(guān)，但下降趨勢(shì)與碳含量有關(guān)，碳含量碳含量越高，鋼中析出的碳化越高，鋼

5、中析出的碳化物顆粒越多，阻止了硬度的下降，因而碳含量高的鋼回火時(shí)物顆粒越多，阻止了硬度的下降，因而碳含量高的鋼回火時(shí)硬度硬度降低程度比碳含量低的鋼小。降低程度比碳含量低的鋼小。圖5-1 T10鋼的硬度、殘余奧氏體量與回火溫度的 關(guān)系 (780淬火、水冷、回火保溫1 h)圖圖5-2 T10鋼的淬火溫度對(duì)強(qiáng)韌性的影響鋼的淬火溫度對(duì)強(qiáng)韌性的影響 圖圖5-3 T10鋼的淬火溫度對(duì)淬透性的影響鋼的淬火溫度對(duì)淬透性的影響 提高提高淬火溫度淬火溫度，淬火馬氏體變粗，鋼的，淬火馬氏體變粗，鋼的強(qiáng)韌性強(qiáng)韌性下降，如圖下降，如圖5-25-2所示。但適當(dāng)提高淬火溫度，可提高碳素工具鋼的所示。但適當(dāng)提高淬火溫度，可提

6、高碳素工具鋼的淬透性淬透性，增加增加硬化層深度硬化層深度，提高模具的承載能力，如圖，提高模具的承載能力，如圖5-35-3所示。所以，所示。所以，對(duì)于容易淬透的小型模具，可采用較低的淬火溫對(duì)于容易淬透的小型模具，可采用較低的淬火溫(760(760780);780);對(duì)于大、中型模具，應(yīng)適當(dāng)提高淬火溫對(duì)于大、中型模具，應(yīng)適當(dāng)提高淬火溫(800(800850)850)或采用高或采用高溫快速加熱工藝。溫快速加熱工藝。 碳素工具鋼的硬度隨回火溫度的升高而下降，在低溫區(qū)碳素工具鋼的硬度隨回火溫度的升高而下降，在低溫區(qū)( (150150200)200)回火，硬度下降不多，當(dāng)回火溫度超過回火，硬度下降不多，當(dāng)

7、回火溫度超過200200時(shí)，硬度才明顯下降，如圖時(shí)，硬度才明顯下降，如圖5-15-1所示。所示。 碳素工具鋼的碳素工具鋼的力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系，如圖，如圖5-45-4所所示，當(dāng)回火溫度為示，當(dāng)回火溫度為220220250250時(shí)抗彎強(qiáng)度達(dá)到極大值，可是時(shí)抗彎強(qiáng)度達(dá)到極大值，可是碳素工具鋼在碳素工具鋼在200200250250回火時(shí)，會(huì)產(chǎn)生回火時(shí)，會(huì)產(chǎn)生回火脆性回火脆性，導(dǎo)致韌，導(dǎo)致韌性下降，因此韌性要求較高的碳素工具鋼應(yīng)避免在此溫度回性下降，因此韌性要求較高的碳素工具鋼應(yīng)避免在此溫度回火。而承受彎曲及抗壓載荷的碳素工具鋼仍可采用火。而承受彎曲及抗壓載荷的碳素工具鋼仍

8、可采用220220280280回火，以獲得高抗彎強(qiáng)度，提高模具的使用壽命。回火，以獲得高抗彎強(qiáng)度，提高模具的使用壽命。 圖圖5-4 T12鋼的力學(xué)性能鋼的力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系與回火溫度的關(guān)系 ( (淬火淬火溫度溫度:780) (3) (3)工藝性能工藝性能 鍛造性能鍛造性能: : 預(yù)先熱處理預(yù)先熱處理: : 淬火及回火淬火及回火: : (4)(4)使用范圍使用范圍 碳素工具鋼生產(chǎn)成本低，易于冷、熱加工，在碳素工具鋼生產(chǎn)成本低，易于冷、熱加工，在退火狀態(tài)下硬度較低，通過熱處理后可以獲得較高退火狀態(tài)下硬度較低，通過熱處理后可以獲得較高的硬度，具有一定的耐磨性。但淬透性差，淬火變的硬度，具有一定

9、的耐磨性。但淬透性差，淬火變形大，耐磨性不高。因此，形大，耐磨性不高。因此，碳素工具鋼適于制造尺碳素工具鋼適于制造尺寸較小、形狀簡(jiǎn)單、負(fù)荷較輕、生產(chǎn)批量不大的冷寸較小、形狀簡(jiǎn)單、負(fù)荷較輕、生產(chǎn)批量不大的冷作模具作模具。 2.2.高碳低合金鋼高碳低合金鋼(CrWMn(CrWMn鋼鋼) ) (1)(1)化學(xué)成分化學(xué)成分 CrWMnCrWMn鋼的臨界點(diǎn)鋼的臨界點(diǎn): :A Ac1c1750750，A Accmccm940940，A Ar1r1710710，M Ms s255 255 。 (2)(2)力學(xué)性能力學(xué)性能 CrWMnCrWMn鋼具有高淬透性，由于鎢形成碳化物，所以這種鋼在淬火及低溫鋼具有高淬

10、透性，由于鎢形成碳化物，所以這種鋼在淬火及低溫回火后具有比鉻鋼和回火后具有比鉻鋼和9SiCr9SiCr鋼更多的過剩碳化物和更高的硬度及耐磨性，鋼更多的過剩碳化物和更高的硬度及耐磨性，如圖如圖5-55-5圖圖5-75-7所示所示。 圖圖5-5 CrWMn鋼力學(xué)鋼力學(xué)性能與淬火溫度的關(guān)系性能與淬火溫度的關(guān)系圖圖5-6 CrWMn鋼硬度鋼硬度與淬火溫度的關(guān)系與淬火溫度的關(guān)系圖圖5-7 CrWMn鋼硬鋼硬度與回火溫度的關(guān)系度與回火溫度的關(guān)系(3)(3)工藝性能工藝性能 鍛造工藝鍛造工藝CrWMnCrWMn鋼具有良好的鍛造性能鋼具有良好的鍛造性能。 退火工藝退火工藝: :CrWMnCrWMn鋼鍛后需進(jìn)行

11、鋼鍛后需進(jìn)行等溫球化退火等溫球化退火，退火溫度為，退火溫度為790790830830，等溫溫度為，等溫溫度為700700720720，退火后的組織比較均勻，退火后的組織比較均勻，退火后硬度為退火后硬度為207207255HBS255HBS。 淬透性淬透性:CrWMn:CrWMn鋼淬透性較好，淬火變形小。在油中的臨鋼淬透性較好，淬火變形小。在油中的臨界淬透直徑為界淬透直徑為303050mm50mm。直徑。直徑404050mm50mm的鋼件在低于的鋼件在低于200200的硝鹽浴中冷卻即可淬透。的硝鹽浴中冷卻即可淬透。 (4)(4)使用范圍使用范圍 CrWMnCrWMn鋼具有較好的淬透性，淬火變形小

12、，耐磨性、熱硬鋼具有較好的淬透性，淬火變形小，耐磨性、熱硬性、強(qiáng)韌性均優(yōu)于碳素工具鋼，是使用較為廣泛的冷作模具性、強(qiáng)韌性均優(yōu)于碳素工具鋼，是使用較為廣泛的冷作模具鋼。鋼。主要用于制造要求變形小，形狀較復(fù)雜的輕載沖裁模主要用于制造要求變形小，形狀較復(fù)雜的輕載沖裁模( (料厚料厚2 mm)2 mm)，輕載拉深、彎曲、翻邊模等，輕載拉深、彎曲、翻邊模等。 3.3.高耐磨冷作模具鋼高耐磨冷作模具鋼(Cr12(Cr12型高碳高鉻鋼型高碳高鉻鋼) ) (1)化學(xué)成分；(2)力學(xué)性能；(3)工藝性能；(4)使用范圍。 (2)力學(xué)性能 圖圖5-8 淬火溫度對(duì)淬火溫度對(duì)Cr12MoV鋼的鋼的 圖圖5-9 淬火溫

13、度對(duì)淬火溫度對(duì)Cr12MoV鋼的鋼的硬度、晶粒度和殘余奧氏體的影響硬度、晶粒度和殘余奧氏體的影響 抗彎強(qiáng)度、沖擊韌度的影響抗彎強(qiáng)度、沖擊韌度的影響 Cr12 Cr12型鋼在淬火加熱時(shí)碳化物大量溶于奧氏體中，淬火后型鋼在淬火加熱時(shí)碳化物大量溶于奧氏體中，淬火后得到高硬度的馬氏體?；鼗饡r(shí)自馬氏體中析出大量彌散分布的得到高硬度的馬氏體。回火時(shí)自馬氏體中析出大量彌散分布的碳化物，其硬度很高，因而提高了鋼的耐磨性。如圖碳化物，其硬度很高，因而提高了鋼的耐磨性。如圖5-10 5-10 所示，所示，Cr12MoVCr12MoV鋼經(jīng)鋼經(jīng)10201020淬火，淬火，520520回火時(shí)出現(xiàn)明顯的回火時(shí)出現(xiàn)明顯的二

14、次硬化二次硬化，而且淬火溫度愈高，這種效應(yīng)愈顯著。在而且淬火溫度愈高，這種效應(yīng)愈顯著。在200200左右回火時(shí)，其左右回火時(shí)，其抗彎、抗壓強(qiáng)度最高抗彎、抗壓強(qiáng)度最高; ;在在400400左右回火，斷裂韌度最高。左右回火，斷裂韌度最高。 圖圖5-10 回火溫度對(duì)回火溫度對(duì)Cr12MoV鋼硬度的影響鋼硬度的影響 (3)(3)工藝性能工藝性能 鍛造工藝鍛造工藝: : 由于由于Cr12Cr12型鋼屬于高碳高合金鋼，其導(dǎo)熱性能差，型鋼屬于高碳高合金鋼，其導(dǎo)熱性能差，塑性低，變形抗力大，鍛造溫度范圍窄，組織缺陷嚴(yán)重塑性低，變形抗力大，鍛造溫度范圍窄，組織缺陷嚴(yán)重，所以其，所以其鍛造性能差鍛造性能差。 退火

15、工藝退火工藝: : Cr12 Cr12型鋼一般采用型鋼一般采用等溫球化退火工藝等溫球化退火工藝，加熱溫度為，加熱溫度為850850870870，保溫，保溫 2 24 h4 h，等溫溫度為，等溫溫度為740740760760，保，保溫溫4 46 h6 h，退火組織為索氏體，退火組織為索氏體+ +合金碳化物。退火后硬度合金碳化物。退火后硬度為為207207255HBS255HBS。 淬透性淬透性: : Cr12 Cr12型鋼型鋼CrCr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)約的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)約12%12%，所以具有，所以具有高淬透高淬透性性。截面尺寸為。截面尺寸為300300400 mm400 mm以下的模具在油中完全可以

16、以下的模具在油中完全可以淬透，控制淬火溫度可以調(diào)節(jié)殘余奧氏體量，實(shí)現(xiàn)微變淬透，控制淬火溫度可以調(diào)節(jié)殘余奧氏體量，實(shí)現(xiàn)微變形淬火。形淬火。 4.4.冷作模具用高速鋼冷作模具用高速鋼(W6Mo5Cr4V2(W6Mo5Cr4V2鋼鋼) ) (1)(1)化學(xué)成分；化學(xué)成分；(2)(2)力學(xué)性能；力學(xué)性能；(3)(3)工藝性能工藝性能；(4)(4)使用范圍。使用范圍。 鍛造工藝鍛造工藝: : 退火工藝退火工藝: : 鍛后退火鍛后退火: :加熱溫度為加熱溫度為840840860860，保溫，保溫2 24 h4 h，緩慢，緩慢冷卻到冷卻到500500以下出爐空冷或以下出爐空冷或 爐冷到室溫，硬度爐冷到室溫，

17、硬度285HBS285HBS。 鍛后等溫退火鍛后等溫退火: :加熱溫度為加熱溫度為840840860860，保溫，保溫2 24 h;4 h;爐爐冷至冷至740740760760，保溫，保溫4 46 h6 h，爐冷到，爐冷到500500以下出爐空冷，以下出爐空冷，硬度硬度255HBS255HBS。 淬火工藝淬火工藝:W6Mo5Cr4V2:W6Mo5Cr4V2鋼的淬火工藝見表鋼的淬火工藝見表6-136-13。 回火工藝回火工藝: : 高速鋼高速鋼必須經(jīng)過三次以上的回火必須經(jīng)過三次以上的回火，其原因主要是前次回火，其原因主要是前次回火冷卻過程中殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成冷卻過程中殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成“淬火淬火”馬

18、氏體，必須經(jīng)再次回馬氏體，必須經(jīng)再次回火才能消除前次回火時(shí)產(chǎn)生的組織應(yīng)力，經(jīng)三次回火后殘余奧火才能消除前次回火時(shí)產(chǎn)生的組織應(yīng)力，經(jīng)三次回火后殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)才降到氏體體積分?jǐn)?shù)才降到2%2%3%3%，硬度達(dá)到，硬度達(dá)到64HRC64HRC以上。以上。 5.2 5.2 冷作模具材料的選用冷作模具材料的選用 1.1.沖裁模模具材料的選用沖裁模模具材料的選用 (1) (1)薄板沖裁模具用鋼薄板沖裁模具用鋼: : 薄板沖裁模國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期以來主要用材有薄板沖裁模國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期以來主要用材有T10AT10A，CrWMnCrWMn，9Mn2V9Mn2V，Cr12Cr12及及Cr12MoVCr12MoV鋼等。鋼等。 (

19、2) (2)厚板沖裁模具用鋼厚板沖裁模具用鋼: : 一般批量較小時(shí)，可選一般批量較小時(shí)，可選T8AT8A鋼，用鋼，用T8AT8A鋼制作模具壽命不高。鋼制作模具壽命不高。 對(duì)于批量較大的厚板沖裁?？蛇x用對(duì)于批量較大的厚板沖裁?？蛇x用W18Cr4VW18Cr4V鋼或鋼或W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2鋼制作凸模，用鋼制作凸模，用Cr12MoVCr12MoV鋼制作凹模。鋼制作凹模。2.2.拉深模模具材料的選用拉深模模具材料的選用 對(duì)于小批量生產(chǎn)，可選用表面淬火鋼或鑄鐵對(duì)于小批量生產(chǎn)，可選用表面淬火鋼或鑄鐵; ;對(duì)于輕載拉深模，宜選用碳素鋼對(duì)于輕載拉深模，宜選用碳素鋼T10AT10A鋼，高碳低

20、合金鋼鋼，高碳低合金鋼9Mn2V9Mn2V，CrWMnCrWMn，GDGD鋼，基體鋼（鋼，基體鋼（65Nb65Nb鋼）鋼）等等; ;對(duì)于重載拉深模，可選用高耐磨冷作模具鋼對(duì)于重載拉深模，可選用高耐磨冷作模具鋼Cr12Cr12，Cr12MoVCr12MoV，Cr12Mo1V1Cr12Mo1V1，Cr5Mo1VCr5Mo1V，GMGM鋼鋼等。等。 3.3.擠壓模模具材料的選用擠壓模模具材料的選用 傳統(tǒng)的冷擠壓模模具材料有碳素工具鋼傳統(tǒng)的冷擠壓模模具材料有碳素工具鋼T10AT10A鋼，高碳低鋼，高碳低合金鋼合金鋼CrWMnCrWMn，60Si2Mn60Si2Mn鋼，高耐磨冷作模具鋼鋼，高耐磨冷作模具

21、鋼Cr12Cr12，Cr12MoVCr12MoV鋼，冷作模具用高速鋼鋼，冷作模具用高速鋼W18Cr4VW18Cr4V，W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2鋼等。鋼等。 4.4.冷鐓模模具材料的選用冷鐓模模具材料的選用 凸模必須承受強(qiáng)烈的沖擊力，對(duì)模具壽命要求不高或輕凸模必須承受強(qiáng)烈的沖擊力，對(duì)模具壽命要求不高或輕載的冷鐓模載的冷鐓模 凸模凸?？刹煽刹?SiCr9SiCr，T10AT10A，Cr12MoVCr12MoV，GCr15GCr15，60Si2Mn60Si2Mn鋼制造；鋼制造； 凹模凹?？刹捎每刹捎肨10AT10A，Cr12MoVCr12MoV，GCr15GCr15鋼制造鋼制造; ;

22、對(duì)于重載對(duì)于重載、高壽命冷鐓模，應(yīng)采用高強(qiáng)韌性、高耐磨性新型模具鋼，、高壽命冷鐓模，應(yīng)采用高強(qiáng)韌性、高耐磨性新型模具鋼，如如012Al012Al，65Nb65Nb，LDLD，LMLM，18Ni18Ni，GMGM，6W6Mo5Cr4V6W6Mo5Cr4V鋼。鋼。 5.3 5.3 冷作模具的制造工藝路線冷作模具的制造工藝路線 常用冷作模具的制造工藝路線如下常用冷作模具的制造工藝路線如下: : (1 (1) )一般成型冷作模具一般成型冷作模具 鍛造鍛造球化退火球化退火機(jī)械加工成型機(jī)械加工成型淬火與回火淬火與回火鉗修裝配鉗修裝配; ; (2) (2)成型磨削及電加工冷作模具成型磨削及電加工冷作模具 鍛

23、造鍛造球化退火球化退火機(jī)械粗加工機(jī)械粗加工淬火與回火淬火與回火精加工成型精加工成型（凸模成型磨削，凹模電加工）（凸模成型磨削，凹模電加工）鉗修裝配鉗修裝配; ; (3) (3)復(fù)雜冷作模具復(fù)雜冷作模具 鍛造鍛造球化退火球化退火機(jī)械粗加工機(jī)械粗加工高溫回火或調(diào)質(zhì)高溫回火或調(diào)質(zhì)機(jī)械加機(jī)械加工成型工成型鉗修裝配鉗修裝配。 總之，模具制造工藝路線應(yīng)根據(jù)材質(zhì)及使用性能，選擇合總之，模具制造工藝路線應(yīng)根據(jù)材質(zhì)及使用性能，選擇合理的熱處理工藝方案，并根據(jù)模具具體情況在工藝路線中合理理的熱處理工藝方案，并根據(jù)模具具體情況在工藝路線中合理安排。但這也不是一成不變的，對(duì)于同一材質(zhì)的不同模具，可安排。但這也不是一成

24、不變的，對(duì)于同一材質(zhì)的不同模具，可采用不同的熱處理方法、不同的工藝路線，因而獲得的組織及采用不同的熱處理方法、不同的工藝路線，因而獲得的組織及機(jī)械性能也不相同。在生產(chǎn)中應(yīng)針對(duì)滿足模具的要求適當(dāng)安排機(jī)械性能也不相同。在生產(chǎn)中應(yīng)針對(duì)滿足模具的要求適當(dāng)安排，從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。，從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。 5.4 5.4 冷作模具材料的熱處理冷作模具材料的熱處理5.4.1 5.4.1 冷作模具材料的熱處理特點(diǎn)冷作模具材料的熱處理特點(diǎn) (1)(1)冷作模具鋼含合金元素量多且品種多，合金化較復(fù)雜。鋼冷作模具鋼含合金元素量多且品種多，合金化較復(fù)雜。鋼的導(dǎo)熱性差，而奧氏體化溫度又高，因此加熱過程宜緩慢，多

25、的導(dǎo)熱性差，而奧氏體化溫度又高，因此加熱過程宜緩慢，多采用預(yù)熱或階梯式升溫方式。采用預(yù)熱或階梯式升溫方式。 (2)(2)為保護(hù)鋼的表面質(zhì)量，加熱介質(zhì)應(yīng)予重視，所以普遍采用為保護(hù)鋼的表面質(zhì)量，加熱介質(zhì)應(yīng)予重視，所以普遍采用控制氣氛爐、真空爐等先進(jìn)加熱設(shè)備和方法，鹽浴加熱應(yīng)充分控制氣氛爐、真空爐等先進(jìn)加熱設(shè)備和方法，鹽浴加熱應(yīng)充分凈化。凈化。 (3)(3)在達(dá)到淬火目的的前提下，應(yīng)采用較緩和的冷卻方式，如在達(dá)到淬火目的的前提下，應(yīng)采用較緩和的冷卻方式，如等溫淬火、分級(jí)淬火、高壓氣淬、空冷淬火等。等溫淬火、分級(jí)淬火、高壓氣淬、空冷淬火等。(4)(4)為了進(jìn)一步強(qiáng)化，應(yīng)采用冷處理、滲氮等表面處理方式。

26、為了進(jìn)一步強(qiáng)化，應(yīng)采用冷處理、滲氮等表面處理方式。 (5)(5)鹽浴處理后應(yīng)及時(shí)清理，并高度重視工序間的防護(hù)工作。鹽浴處理后應(yīng)及時(shí)清理，并高度重視工序間的防護(hù)工作。 (6)(6)冷作模具鋼價(jià)格昂貴，冷作模具工件加工復(fù)雜、周期長(zhǎng)、冷作模具鋼價(jià)格昂貴，冷作模具工件加工復(fù)雜、周期長(zhǎng)、制造成本高、不宜返修。所以工藝制定和操作應(yīng)十分慎重，以制造成本高、不宜返修。所以工藝制定和操作應(yīng)十分慎重，以保證生產(chǎn)全過程的安全。保證生產(chǎn)全過程的安全。 5.4.2 5.4.2 典型冷作模具材料的熱處理典型冷作模具材料的熱處理 1.1.冷沖裁模的熱處理冷沖裁模的熱處理 冷沖裁模的熱處理特點(diǎn)冷沖裁模的熱處理特點(diǎn) 薄板沖裁模

27、的熱處理特點(diǎn)薄板沖裁模的熱處理特點(diǎn): :厚板沖裁模的熱處理特點(diǎn)厚板沖裁模的熱處理特點(diǎn): :厚板沖裁模失效分析表明，厚板沖裁模失效分析表明，崩刃崩刃、折斷折斷往往是厚板沖裁模往往是厚板沖裁模最早出現(xiàn)的失效形式。合理選擇回火工藝，生產(chǎn)中制定熱處最早出現(xiàn)的失效形式。合理選擇回火工藝，生產(chǎn)中制定熱處理工藝時(shí)可參考如下方法理工藝時(shí)可參考如下方法: : 高碳鋼低溫、短時(shí)、快速加熱工藝高碳鋼低溫、短時(shí)、快速加熱工藝: :等溫淬火工藝等溫淬火工藝: : 利用多次相變重結(jié)晶，促使奧氏體晶粒細(xì)化利用多次相變重結(jié)晶，促使奧氏體晶粒細(xì)化: : 細(xì)化碳化物處理細(xì)化碳化物處理: : 線切割加工對(duì)模具熱處理的影響：線切割加

28、工對(duì)模具熱處理的影響： 沖裁模的加工工藝、工作條件、失效形式、性沖裁模的加工工藝、工作條件、失效形式、性能要求不同，其熱處理特點(diǎn)也不同。對(duì)有線切割加能要求不同，其熱處理特點(diǎn)也不同。對(duì)有線切割加工的模具，工的模具，線切割工序安排在淬火和回火之后線切割工序安排在淬火和回火之后，因，因?yàn)樗鼮樗茐牧斯ぜ崽幚砗蟮膽?yīng)力狀態(tài)破壞了工件熱處理后的應(yīng)力狀態(tài)，并在表層產(chǎn)，并在表層產(chǎn)生了生了600600900 MPa900 MPa的拉應(yīng)力，造成了局部應(yīng)力的疊的拉應(yīng)力，造成了局部應(yīng)力的疊加，導(dǎo)致在線切割加工過程中的變形和開裂。這種加，導(dǎo)致在線切割加工過程中的變形和開裂。這種變形和開裂既和被切割工件的尺寸有關(guān)，又和

29、被切變形和開裂既和被切割工件的尺寸有關(guān)，又和被切除部分的體積有關(guān)。這是因?yàn)槌叽缭酱?，?nèi)應(yīng)力越除部分的體積有關(guān)。這是因?yàn)槌叽缭酱?，?nèi)應(yīng)力越大大; ;切去部位越多，造成內(nèi)應(yīng)力的局部疊加的幾率切去部位越多，造成內(nèi)應(yīng)力的局部疊加的幾率越大，變形和開裂的可能性越大。越大，變形和開裂的可能性越大。 2.2.冷拉深模的熱處理冷拉深模的熱處理 (1)(1)冷拉深模的性能要求冷拉深模的性能要求 在冷拉深時(shí)，沖擊力很小，主要要求模具具有在冷拉深時(shí)，沖擊力很小，主要要求模具具有高的強(qiáng)度高的強(qiáng)度和耐磨性和耐磨性，在工作時(shí)不發(fā)生粘附和劃傷，具有，在工作時(shí)不發(fā)生粘附和劃傷，具有一定韌性一定韌性及及較較好的切削加工性能好的

30、切削加工性能，并要求，并要求熱處理時(shí)模具變形小熱處理時(shí)模具變形小。對(duì)模具用。對(duì)模具用鋼的強(qiáng)度要求可以根據(jù)被拉深材料的強(qiáng)度和板材的厚度來決鋼的強(qiáng)度要求可以根據(jù)被拉深材料的強(qiáng)度和板材的厚度來決定，拉深件批量的大小及形狀也應(yīng)予以考慮。定，拉深件批量的大小及形狀也應(yīng)予以考慮。 (2) (2)冷拉深模的熱處理特點(diǎn)冷拉深模的熱處理特點(diǎn) 制定和實(shí)施熱處理工藝時(shí)主要注意以下幾點(diǎn)制定和實(shí)施熱處理工藝時(shí)主要注意以下幾點(diǎn): : 避免模具表面產(chǎn)生氧化、脫碳避免模具表面產(chǎn)生氧化、脫碳 避免模具表面產(chǎn)生硬化接點(diǎn)避免模具表面產(chǎn)生硬化接點(diǎn) 對(duì)被拉深材料進(jìn)行良好的潤(rùn)滑對(duì)被拉深材料進(jìn)行良好的潤(rùn)滑 3.3.冷擠壓模的熱處理冷擠壓模

31、的熱處理 (1)冷擠壓模模具的性能要求冷擠壓模模具的性能要求 冷擠壓時(shí)，金屬在冷擠壓時(shí)，金屬在三向不均勻的壓力下產(chǎn)生塑性變形三向不均勻的壓力下產(chǎn)生塑性變形，這就需要模具，這就需要模具不但具有很高的強(qiáng)度和耐磨性，能承受住反復(fù)作用的高壓力而不發(fā)生破壞不但具有很高的強(qiáng)度和耐磨性，能承受住反復(fù)作用的高壓力而不發(fā)生破壞，而且還應(yīng)該具備抵抗微小塑性變形的能力，才能保證模具在高壓下工作，而且還應(yīng)該具備抵抗微小塑性變形的能力，才能保證模具在高壓下工作時(shí)不變形。此外，金屬變形過程中會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，使工件和模具的溫度升時(shí)不變形。此外，金屬變形過程中會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，使工件和模具的溫度升高，因此還需要模具具有較高的回火穩(wěn)

32、定性。高，因此還需要模具具有較高的回火穩(wěn)定性。 (2)冷擠壓模模具的熱處理特點(diǎn)冷擠壓模模具的熱處理特點(diǎn) 為了能滿足冷擠壓模具的性能要求，在制定和實(shí)施熱處理工藝時(shí)應(yīng)注為了能滿足冷擠壓模具的性能要求，在制定和實(shí)施熱處理工藝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)意以下幾點(diǎn): 避免材料碳化物偏析避免材料碳化物偏析 采用常用工藝的下限溫度淬火采用常用工藝的下限溫度淬火 控制一定的殘余奧氏體量控制一定的殘余奧氏體量 采用等溫淬火方法采用等溫淬火方法 應(yīng)用表面強(qiáng)化處理應(yīng)用表面強(qiáng)化處理 在使用過程中進(jìn)行低溫去應(yīng)力回火在使用過程中進(jìn)行低溫去應(yīng)力回火 4.4.冷鐓模的熱處理冷鐓模的熱處理 (1)(1)冷鐓模模具的性能要求冷鐓模模具的性能要求 冷鐓壓是指金屬坯料在室溫下受沖擊壓力后高度方向尺寸冷鐓壓是指金屬坯料在室溫下受沖擊壓力后高度方向尺寸減少，而垂直于壓力方向的橫截面積尺寸增加的成型方法。減少，而垂直于壓力方向的橫截面積尺寸增加的成型方