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合金化特点
冷作模具钢的合金化主要特点是:加入强碳化物形成元素,获得足够数量的合金碳化物,并增加钢的淬透性和回火稳定性,以达到耐磨性和强韧性的要求。所加入的主要元素及其作用简述如下:
钨钨的一大优点是会造成二次硬化,显著提高钢的热硬性;其提高耐磨性和降低钢的过热敏感性的作用优于钼。但钨会强烈地降低钢的导热性,过量的钨还会使得钨的碳化物不均,钢的强度和韧性降低。在高承载能力冷作模具钢中,钨的质量分数小于18%,并且有以钼或钒代替钨以减少钨含量的趋势。
钒 钒主要以V.C,形式存在于钢中。由于V.C,稳定难溶,硬度极高,所以钒能显著提高钢的耐磨性和热硬性;同时钒还可细化晶粒,降低钢的过热敏感性。但祝含量过高,会降低钢的可锻性和磨削性。故钒的质量分数一般控制在0.2%~1.5%。
钻、镍钻的主要作用是提高高速钢冷作模具的热硬性,增强二次硬化效果。在硬质合金冷作模具材料中,钻是重要的粘结剂。
镍既能提高钢的强度又能提高钢的韧性,同时还可提高钢的淬透性;含量较高时,可显著提高钢的耐蚀性。但镍有增加第二类回火脆性的倾向。
常用冷作模具的制造工艺路线
(1)一般成型冷作模具
锻造→球化退火→机械加工成型→淬火与回火→钳修装配;
(2)成型磨削及电加工冷作模具
锻造→球化退火→机械粗加工→淬火与回火→精加工成型(凸模成型磨削,凹
模电加工)→钳修装配;
(03)复杂冷作模具
锻造→球化退火→机械粗加工→高温回火或调质→机械加工成型→钳修装
配。
性能特点及应用:
淬透性和淬硬性都比较高,耐磨性也比较好,热处理变形较小。但形成网状
碳化物的倾向大。
主要用于制造形状较复杂、要求变形较小的中小型模具,如制作轻载冲裁模
(小于2MM板厚),轻载拉深模及弯曲翻边模。
锻造工艺:
Crwmn钢的相变点:AC1 730℃, Accm 940℃, AR1 710℃, Ms 155℃
所以采用的始锻温度为1100~1150℃,终端温度800~850℃。
锻后空冷至650℃再缓冷。