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    模具钢的特点和热处理工艺及应用

    发布时间:2021-08-02 02:30:13
    模具钢的特点和热处理工艺及应用
         模具钢分为三类:冷轧模具钢、热轧模具钢和塑料模具钢,用于锻造、冲压、切割和压铸。由于各种模具的不同用途和复杂的工作条件,模具用钢应根据其制造的模具的工作条件,具有高硬度、强度、耐磨性、足够的韧性、高淬透性、硬化能力等工艺性能。以下模具钢小编将分享模具钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用。
      
      向模具钢中添加镍和锰元素主要用于提高钢的淬透性和形成金属间化合物。
      
      模具钢中添加钼元素主要是消除回火脆性,具有细化晶粒、提高淬透性、提高钢的回火稳定性和形成金属间化合物的作用。
      
      在模具钢中加入铬和铝元素主要形成金属间化合物。固溶加热时,所有合金元素尽可能溶解在奥氏体中,少量未溶解的钼元素碳化物起到晶粒细化的作用。
      
      模具钢冷却时,固溶元素存在于由马氏体和贝氏体组成的基体组织中,起到固溶强化基体组织,提高基体组织稳定性的作用。
      
      在模具钢时效过程中,由镍和铝形成的金属间化合物(Ni3Al、Ni3Mo)、在铜和铝之间形成的金属间化合物(CuAl2)以及由铁、锰和钼形成的合金渗碳体(铁、锰、钼)3C也从基体中析出,导致金属间化合物和合金渗碳体
      
      模具制造前,对模具钢进行固溶处理,使所有合金元素尽可能溶解在奥氏体中。固溶冷却后,获得马氏体和贝氏体两相组织,热处理后变形小,硬度约为30HRC,便于加工制造成模具。模具制作完成后,经过时效处理,析出金属间化合物,模具硬度上升到40~45HRC,能够满足塑料模具的使用要求。
      
      抛光后,模具钢制成的模具具有镜面光洁度、清洁和防腐性能,以及优异的图案蚀刻性能。
      
      为了提高模具表面的硬度和耐磨性,时效后可进行渗氮或碳氮共渗处理,模具表面硬度可达1000HV以上。
      
      钢的主要化学成分为:0.06% ~ 0.20%碳,≤0.35%硅,1.40% ~ 1.70%锰,2.80% ~ 3.40%镍,0.20% ~ 0.50%钼,0.80% ~ 1.20%钒和0.70%
      
      模具钢相变点:Ac1675℃,Ac3821℃,Ar1382℃,Ar3517℃,Ms270℃。
      
      模具钢的初锻温度为1050~1100℃,终锻温度为850℃,锻后在空气中冷却。
      
      840~900℃淬火加热,保温3h,空冷28~33HRC,加热温度高于Ac3821℃线,钼、镍、铝、铜、锰元素溶于奥氏体,冷却后获得马氏体+贝氏体组织,为时效析出做准备。
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