认识模具材料及热处理2-模具材料概论课件.ppt

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1、知识回顾：金属材料及热处理基础一、金属及合金的特性：固体下具有晶体结构独特的金属光泽导电电热性好强度高知识回顾：金属材料及热处理基础金属材料包括钢铁、有色金属及合金，优点：良好的力学性能良好的物理性能良好的化学性能良好的加工工艺性能铁碳合金相图（Fe-Fe3C)知识回顾：金属材料及热处理基础典型铁碳合金及组织铁碳合金分为：工业纯铁：C%＜0.0218%碳钢：0.0218%＜C%＜2.11%，又分为共析钢：C%＝0.77%，室温组织为P（F＋Fe3C）亚共析钢：0.0218%＜C%＜0.77%，室温组织为F+P过共析钢：0.77%＜C

2、%＜2.11%，室温组织为P＋Fe3CⅡ白口铸铁：2.11%＜C%＜6.69%，又分为共晶白口铸铁：C%＝4.3%，室温组织为低温L¹d亚共晶白口铸铁：2.11%＜C%＜4.3%，室温组织为P＋Fe3CⅡ＋L¹d过共晶白口铸铁：4.3%＜C%＜6.69%，室温组织为L¹d＋Fe3CⅠ知识回顾：金属材料及热处理基础铁碳合金组织、含C量与性能的关系：铁素体F：C溶于α－Fe形成的固溶体，强度、硬度很低，塑性、韧性良好奥氏体A：C溶于γ－Fe形成的固溶体，硬度不高，易于塑性变形珠光体P：F与Fe3C的机械混合物，强度、硬度较高，塑性、韧性

3、较低渗碳体Fe3C：Fe与C形成的间隙化合物，硬脆相，塑性、韧性几乎为零高温莱氏体Ld（727℃以上）：A与Fe3C的机械混合物，硬度很高，脆性很大低温莱氏体Lˊd（727℃以下）：P与Fe3C的机械混合物，硬度很高，脆性很大，耐磨性能好知识回顾：金属材料及热处理基础金属材料热处理知识热处理：将金属材料在固态下加热到预定温度，并在该温度下保留一定时间，然后以一定的冷却速度冷却下来，通过改变材料的内部组织结构，从而改善材料性能的一种热加工工艺。热处理分类：常规热处理、化学热处理、表面热处理退火：将工件加热到适当温度，保温一定时间，然后

4、缓慢冷却，得到接近于平衡组织的热处理工艺。知识回顾：金属材料及热处理基础1）完全退火和等温退火：加热到Ac3以上30－50℃保温，缓冷到500℃空冷。。A　　　P。作用：亚共析钢，细化晶粒，消除过热组织、内应力，降低硬度，改善切削性能2）球化退火：加热到Ac1以上20－40℃保温，炉冷到600℃以下空冷。作用：过共析钢，渗碳体成细小颗粒，降低硬度，改善切削性能。3）去应力退火：加热到500－65℃保温，炉冷。消除残余应力。4）再结晶退火：加热到再结晶温度以上100－200℃保温，使其发生再结晶，炉冷。消除冷变形的加工硬化，改善塑性变

5、形能力。知识回顾：金属材料及热处理基础正火：加热到完全奥氏体化温度（Ac3或Accm以上30－50℃）保温，空冷。淬火：加热到奥氏体化后（亚共析钢Ac3＋30－50℃，过共析钢Ac,1＋30－50℃）保温，快速冷却，得到M组织。作用：获得高硬度、高强度的M组织。淬透性：淬火时获得M的能力，判断淬火时获得的淬透层深度（工件表面到半M的距离）。知识回顾：金属材料及热处理基础回火：淬火后的工件加热到Ac1以下保温，空冷。1）低温回火：150－250℃。回火马氏体。HRC58－642）中温回火：350－500℃。回火屈氏体T。HRC35－5

6、03）高温回火：500－650℃。回火索氏体S。HBS200－300淬火＋高温回火：称为调质处理知识回顾：金属材料及热处理基础金属材料的力学性能强度指标：屈服点σѕ和屈服强度σb弹性指标：弹性极限σe塑性指标：断后伸长率A、断面收缩率Z硬度指标：HB、HRC、HRB、HRA、HV韧性指标：断裂韧度KIC(抵抗脆性断裂的能力)疲劳强度指标：疲劳极限R-1、疲劳强度Rm材料高温力学性能：蠕变极限、持久极限、高温韧度、高温疲劳极限模具及模具材料分类模具及模具材料分类按模具工作条件分类（1）冷作模具：模具和被加工材料在常温下工作和成形（工作

7、温度不超过200－300℃）。根据工艺特点又分为冷冲裁模具和冷变形模具二类。（2）热作模具：被加工材料在加热状态下成形（工作时型腔表面温度可达600℃以上）。（3）成型模具：根据成形材料的不同，分为塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、粉末治金模具。模具及模具材料分类1、模具材料分类：按制造模具的材料分：钢铁材料：主要是模具钢非铁金属：铜基合金、低熔点合金、高熔点合金、难熔合金、硬质合金、钢结硬质合金非金属材料：陶瓷、橡胶、塑料2、模具钢按用途分：冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢。冷作模具钢用于制造各种冷冲模、冷镦模、冷挤压模、拉丝模；热作模具

8、钢用于制造各种热锻模、热挤压模、压铸模；塑料模具钢用于制造各种热固性塑料模、热塑性塑料模。3、模具钢按合金含量分：碳素工具钢、低合金模具钢、中合金模具钢、高合金模具钢模具失效形式模具失效的概念失效的种类（1）偶然失效（非正常时效：远低