第三章 热作模具材料.ppt

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1、模具材料及表面处理第三章热作模具材料第三章　热作模具材料表3-1　热作模具钢的分类热作模具材料类型钢　　号低耐热高韧度热作模具钢5CrNiMo、5CrMnMo、5NiCrMoV、5Cr2NiMoV、5Cr2NiMoVSi、4CrMnMoSiV、5CrMnMoSiV中耐热高韧度热作模具钢4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、4Cr5MoWSiV、4Cr3Mo2NiVNbB高耐热热作模具钢3Cr2W8V、4Cr3Mo3SiV、5Cr4W5Mo2V、5Cr4W2Mo2SiV、5Cr4Mo3SiMnVAl、

2、4Cr3Mo3W4VNb、3Cr3Mo3W2V、6Cr4Mo3NiWV奥氏体型热作模具钢5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、7Mn10Cr8Ni10Mo3V2、Cr14Ni25Co2V、4Cr14Ni14W2Mo、7Mn15Cr2Al3V2WMo高温耐蚀热作模具钢2Cr9W6、2Cr12WMoVNbB、1Cr17Ni2B、2Cr10MoVNi第一节　热作模具材料及性能第三章　热作模具材料一、使用性能(1)硬度和强度　要求材料在模具的服役温度下，仍保持一定的硬度和强度，并且具有良好的热稳定性，以防止模具发生变形。(2)韧度　很

3、多热作模具，特别是锻锤用模具，在工作过程中经常要承受较大的冲击载荷，为了防止模具开裂，要求模具材料必须有较高的冲击韧度和断裂韧度。(3)热疲劳抗力　大部分热作模具都是在周期性的温度急剧变化下服役的，在模具表面产生应力。(4)化学稳定性　热作模具往往在较高的温度下工作，模具工作面与空气、液态金属或其他介质接触，要求模具材料具有在工作温度下的耐氧化性能或耐液态金属冲蚀的性能。二、工艺性能第三章　热作模具材料(1)锻造成形性　各种热作模具材料在相同的热加工工艺参数下，材料的高温强度越低，伸长率越大，则该钢的锻造变形抗力越小，成形

4、性也就越好。(2)淬火工艺性　大部分热作模具工作零件都需要经过淬火等热处理，模具材料淬火工艺性的好坏将直接影响模具材料的使用性能和使用寿命。(3)可加工性　在模具的加工费用中，切削加工费用约占加工费用的90%，所以热作模具钢切削加工的难易将直接影响该钢的推广应用。第二节　低耐热高韧性热作模具钢一、5CrNiMo1.力学性能第三章　热作模具材料2.工艺性能(1)锻造工艺　市场上供应的钢材存在着纤维组织，钢的直径越大，偏析越严重。(2)退火工艺　退火工艺曲线如图3-1所示。图3-1　5CrNiMo钢退火工艺曲线第三章　热作模具

5、材料(3)淬火回火工艺　淬火预热温度600～650℃，加热温度830～860℃,油淬。表3-2　5CrNiMo钢模具的回火工艺回火用途模具类型温度/℃加热设备硬度（HRC）锻模体回火小型锻模中型锻模大型锻模490～510520～540560～580煤气炉或电阻炉44～4738～4234～37锻模燕尾回火中型锻模小型锻模620～640640～660煤气炉或电阻炉34～3730～35第三章　热作模具材料3.应用二、5CrMnMo钢1.力学性能2.工艺性能(1)锻造工艺　锻坯加热温度1100～1150℃，始锻温度1050~110

6、0℃，终锻温度850℃，锻后砂冷或坑冷，注意防止模具开裂。(2)退火工艺　等温退火加热温度850～870℃，等温温度680℃，退火硬度241HBW。(3)淬火回火工艺　淬火加热温度840～860℃，油中淬火，冷却到150～180℃左右出油并立即回火。第三章　热作模具材料表3-3　5CrMnMo钢的回火工艺回火用途模具类型回火温度/℃回火加热设备硬度（HRC）模具工作部分小型锻模中型锻模490～510520～540煤气炉或电阻炉41～4738～41模具燕尾部分小型锻模中型锻模620～640640～660煤气炉或电阻炉35～3

7、934～37第三章　热作模具材料3.应用三、4CrMnSiMoV钢(1)锻造工艺　钢坯锻造加热温度1100～1140℃，始锻温度1050～1100℃，终锻温度≥850℃，锻后砂冷或坑冷。(2)退火工艺　采用等温退火，加热温度840～860℃，等温温度700～720℃。(3)淬火回火工艺　大型锻模淬火温度870～900℃，中、小型锻模淬火温度900～930℃。四、5NiCrMoV钢和5Cr2NiMoV钢第三章　热作模具材料表3-4　锻模用钢的淬火温度与硬度钢　　号淬火温度／℃淬火介质淬火硬度（HRC）5CrNiMo830~8

8、60油52～545CrMnMo820~850油53～585NiCrMoV830~880油53～605Cr2NiMoV960~1000油53～60第三章　热作模具材料第三节　中耐热韧性热作模具钢一、4Cr5MoSiV(H11)钢1.力学性能2.工艺性能(1)铸造工艺　H11钢的碳含量不高，热塑性较好，易于