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冷作模具钢的强韧化处理工艺

时间:2012-11-17 08:54:39     作者:admin    关键词:

  冷作模具钢的强韧化处理工艺主要包括低淬低回、高淬高回、微细化处理、等温和分级淬火等。

  一、冷作模具钢的低温淬火工艺,所谓低温淬火是指低于该钢的传统淬火温度进行的淬火操作。实践证明,适当地降低淬火温度,降低硬度,提高韧性,无论碳素工具钢、合金工具钢,还是高速钢,都可以不同程度地提高韧性和冲击抗疲劳抗力,降低冷作模具脆断、脆裂的倾向。如下图所示是几种常用冷作模具钢的低淬低回强韧化处理规范,以供选择。

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  二、冷作模具钢的高温淬火工艺。对于一些低淬透性的冷作模具钢,为了提高淬硬层厚度,常常采用提高淬火温度的方法。如T7A-T10A钢制直径25-50mm的模具,淬火温度可提高到830-860℃,GCr15或Cr2钢淬火温度可由原来的860℃提高到900-920℃,模具的使用寿命提高一倍以上。一些抗冲击冷作模具钢,采用高温淬火,具有较高断裂韧性、冲击韧性和优良的耐磨性。如60Si2Mn钢采用920-950℃淬火,铬钨硅系钢采用950-980℃淬火,模具寿命都有大幅度提高。

  三、冷作模具钢的微细化处理。微细化处理包括钢中基体组织的细化和碳化物的细化两个方面。基体组织的细化可提高钢的强韧性,碳化物的细化不仅有利于增加钢的强韧性,而且增加钢的耐磨性。微细化处理的方法通常有以下两种。1、四步热处理法。冷作模具钢的预备热处理一般都采用球化退火,但球化退火组织经淬火、回火,其中碳化物的均匀性、圆整度和颗粒大小等因素对钢的强韧性和耐磨性的影响尚不够理想。采用四步热处理法,使钢的组织和性能得到很大的改善,模具的使用寿命可提高1.5-3倍。具体工艺过程为:第一步,采用高温奥氏体化,然后淬火或等温淬火;第二步是高温软化回火,回火温度以不超过Ac1为界,从而得到回火托氏体或回火索氏体;第三步为低温淬火,由于淬火温度低,已细化的碳化物不会溶入奥氏体而得以保存;第四步为低温回火。在有些情况下,可取消模具毛胚的球化退火工序,而用上述工艺中的第一步加第二不作为模具的预备热处理,并可在第一步结合模具的锻造进行锻造余热淬火,以减少消耗,提高工效。2、循环超细化处理。将冷作模具钢以较快速度加热到Ac1或Acm以上的温度,经短时停留后立即淬火冷却。如此循环多次。每加热一次,晶粒都得到一次细化,同时在快速奥氏体化过程中又保留了相当数量的未溶细小碳化物。循环次数一般控制在2-4次。经处理后的模具钢可获得12-14级超细化晶粒,模具使用寿命可提高1-4倍左右。

  四、冷作模具钢的分级淬火和等温淬火。分级淬火和等温淬火不仅可以减少模具的变形和开裂,而且是提高冷作模具强韧性的重要方法。常用冷作模具钢的分级淬火和等温淬火工艺规范如下图

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  五、其他强韧化处理方法。除了上述方法以外。还有形变热处理、喷液淬火、快速加热淬火、消除链状碳化物组织的预处理工艺、片状珠光体组织处理工艺等都可以明显提高冷作模具钢的强韧性。

  本文来自东莞模具钢厂家


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