冷变形模具钢的选材与热处理(之二)
发布时间:2011-11-17 06:00
作者:互联网
来源:
18
2.3高耐磨微变形
冷变形模具钢 以Cr12Mov型为代表,这是国内外最广泛采用的高性能冷变形
模具钢。Cr12Mov是改进Cr12钢,
碳含量过高,造成严重的大块状
碳化物不均匀的缺点。Cr12Mov钢的特点是具有高的耐磨性、
淬透性,是微变形冷
冲裁模,
冷镦模的主要材料目前一般
工厂中仍广泛使用Cr12钢,改材料具有高的
硬度,高耐磨性,高淬透性,尤其是
热处理后变形微小,钳加
工时锉削性能好,在用于冲裁成型模、
拉伸模等模具上仍获得广泛使用。但Cr12材料得严重碳化物不均匀和形成大块状碳化物得分布,成为模具在使用中造成崩韧、开裂、折断过早失效得根源。根据作者的实践经验,如一些落料冲模具使用
贝氏体和残奥加碳化物的混合组织,使用寿命将有明显提高。如表2所示为落料模Cr12材料采用下贝氏体等温处理与普通
淬火处理的使用次数比较表。 表22.4高
强度冷变形模
具钢 通常有
高速钢W18Cr4和W6Mo5Cr4v2组成。用于冷挤压冲模和重
载荷冷镦冲模,中厚钢(10-25m/m)
冲孔冲头和直径小于5—6m/m的小冲头。如链条内外片冲孔用的小冲头,采用高速钢经低温加
热淬火的热处理
工艺。W18Cr4V(1220℃-1250℃加热淬火),W6Mo5Cr4V2(用1170℃-1190℃)经低温加热淬火处理的模具有高的塑性变形抗力,有高的硬度和耐磨性;有足够的刃性,实践证明经低温淬火的冲头,可显著地提高寿命,大大减少冲头折断
事故。 2.5高强
韧性冷变形模具钢 有些冷挤模和冷镦模需承受高的强度和高的冲击韧性,而普通的高速钢和高碳
铬刚制件易于脆断或折断,模具
需要有高的强韧配合,具体分为两类: 1)将碳高速钢:将W系或Mo系的高速钢含碳量降低为0.5—0.6%,增加处理后钢的韧性。如6W6Mo5Cr4V2,具体热处理工艺为淬火加热温度1160—1180℃,
冷却后经550—570℃三次
回火,硬度为Rc60-63,用于冷挤压冲头或冷镦冲头可成倍的提高使用寿命。 2)
基体钢:基体钢是
改善高速钢韧性的另一个途径,与高速钢
相比,基体钢的过剩碳化物很少,碳化物的颗粒细小,分布均匀所以冲击韧性、
疲劳强度均好于高速钢,同时保持了好的耐磨性。我国研制成功并推广应用的基体钢。如65Nb、CG-2、012Al(如表3所示)。表3
以上三种基体钢适於形状复杂,冲击负荷较大,韧性要求高的冷变形模具。其他还有些特殊的模具钢,如易切削冷模钢8Cr2S(8Cr2MnMovS),除于
塑料模具较多。 3)高强韧耐磨的新型模具钢7CrMo2V2Si,简称LD。 LD是以美国专利钢为
基础,
调整了
合金元素量而研制的强韧
耐磨钢。此钢的过剩碳化物量少,且尺寸细小,而奥化体的
合金化程度高,LD经1100℃加热淬火后,奥化体的合
金度和Cr12Mov经1050℃加热淬火,奥化体的合金化程度接近,同时
固溶强化和二次强化,效果较显著。对于模具需承受冲击载荷和要求强韧性高的模具,可较大幅度的提高使用寿命。作者曾在
自行车链条的内外片落料模使用过LD料,寿命比Cr12模具可提高1-3倍取得可喜的
经济效果。如表4所示的为LD、P18(高速钢)Cr12Mov
机械性能比较表。表4
LD材料不仅用于落料冲载模还是冲头,在耐磨性和抗崩韧开裂,抗折断性都比较满意,值得推广使用。 2.6抗冲击冷变形模具钢 主要以CrW2Si系型和60Si2Mn钢,用于抗冲击模具和韧具(以剪刀、刀片为主)这类钢的特点是过剩碳化物少,组织结构均匀。因含多元合金,固溶强化和回火后碳化物弥散强化较好,具有高强度、高韧性、高冲击疲劳抗力。用于风动工具、冲剪工具和大中型冲镦模。缺点是抗压
能力低、热稳定性差、淬火变形难
控制。对于CrWzSi系钢,作剪刀时(如5CrW2Si)应尽量用高温加热淬火,以使
马氏体形态有所变化,使强韧性有大提高,这点作者在实际
工作中取得很好效果。 60Si2Mn主要用于制作内外六角
螺栓成型冷镦冲头和小型冲孔冲头。如自
行车花盘的辐条孔冲头。如表5所示为常用的冲击模具用钢。表5
(钢讯)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。