第四章 热作模具材料答辩ppt课件.ppt

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1、第四章热作模具材料1主要内容§4.1热作模具材料的性能要求§4.2热作模具材料及其热加工工艺§4.3热作模具的选材24.1.1热作模具的服役条件1、热作模具的工况条件热磨损变形堆塌热疲劳崩刃开裂…工作温度一般300~700℃，有时>1000℃热锻热镦热挤压压铸热冲裁高速成形……3、热作模具的失效形式拉伸应力压缩应力冲击应力弯曲应力热应力摩擦力……2、热作模具的受力特点热锻模热挤压模34.1.1热作模具的服役条件表4-1热作模具钢的失效形式44.1.2对热作模具材料的性能要求1、热作模具材料的使用性能要求高的高

2、温屈服强度，提高模具在工作温度下的抗堆塌变形能力。良好的冲击韧性和断裂韧性，提高模具的抗断裂破坏能力。良好的耐热磨损性和抗氧化性，提高模具的抗磨粒磨损、抗氧化磨损和抗粘着磨损能力。良好的热稳定性（材料在高温条件下保持硬度、组织稳定性和抗软化的能力）。钢的热稳定性一般用回火保温4h、硬度降低至45HRC时的最高加热温度进行表示。好的抗疲劳性能（疲劳强度、疲劳极限、疲劳寿命），保证在热应力和机械应力循环作用下模具表面不易形成网状裂纹。良好的导热性，以降低模具表面的温度，减少模具内外温差，尽可能减少在工况条件下模具

3、力学性能下降的幅度。54.1.2对热作模具材料的性能要求2、热作模具钢的工艺性能要求铸造工艺性好，即：流动性好、收缩率小，不易产生铸造缺陷。可锻造性好，即：热锻变形抗力小、塑性好，锻造温度范围宽，锻裂、冷裂及析出网状碳化物等倾向小。可切削性好，即：切削用量大，刀具磨损小，加工表面粗糙度低。可磨削性好，即：砂轮相对损耗量小，无烧伤极限磨削用量大，对砂轮和冷却条件不敏感，不易磨伤、磨裂。淬透性好。热作模具一般尺寸较大，热锻模尤其如此。为了使热作模具截面的性能均匀，提高模具的使用性能及寿命，热作模具钢必须具有好的淬

4、透性。淬火工艺性好，即：淬火温度范围较宽，淬火开裂敏感性小，淬火变形倾向小，采用缓慢冷却介质可以淬透和淬硬。焊接工艺性好，即：焊接工艺简单，堆焊的耐磨材料或耐蚀材料与母材结合强度高，不易出现焊接缺陷。6主要内容§4.1热作模具材料的性能要求§4.2热作模具材料及其热加工工艺§4.3热作模具的选材7表4-2热作模具材料的分类8按用途分热锻模具钢热挤压模具钢热压铸模具钢热冲裁模具钢按工作温度分低耐热模具钢（350~370℃）中耐热模具钢（550~600℃）高耐热模具钢（580~650℃）按性能分高韧性热作模具钢高

5、强热作模具钢高耐磨热模具钢特殊用途热作模具钢按合金元素含量分低合金热作模具钢中合金热作模具钢高合金热作模具钢表4-3热作模具钢的分类热作模具钢：常常选用中碳（0.2~0.6%C）合金钢，以保证模具具有较高的热强性、热疲劳性能和韧性9表4-4一些低耐热高韧性热作模具钢的化学成分（wt%）钢号CSiMnCrNiMoV5CrNiMo0.50~0.60≤0.400.50~0.800.60~0.901.40~1.800.15~0.305CrMnMo0.50~0.600.25~0.601.20~1.600.60~0.80

6、0.15~0.304CrMnSiMoV0.35~0.450.80~1.100.80~1.101.30~1.500.40~0.600.20~0.405CrNiMoV0.50~0.600.10~0.400.65~0.951.00~1.201.50~1.800.45~0.550.10~0.1545Cr2NiMoVSi0.40~0.470.50~0.800.40~0.601.54~2.000.80~1.200.80~1.200.30~0.50从前苏联引进的钢种4.2.1低耐热高韧性热作模具钢常用钢种：5CrNiMo、

7、5CrMnMo、5CrNiMoV、5Cr2NiMoV、5SiMnMoV、45Cr2NiMoVSi、5Cr2NiMoVSi、3Cr2MoWVNi、4CrMnSiMoV、5CrMnSiMoV104.2.1低耐热高韧性热作模具钢1、特点(1)成分特点适量Cr、Mn、Si、Ni：↑钢的淬透性和强度。适量Mo、W：↑钢的回火软化抗力，有助于消除钢的高温回火脆性；并形成碳化物，↑钢的耐磨性。适量V：细化晶粒，并形成碳化物，↑耐磨性。C：0.30~0.60wt%，属于亚共析钢。(2)性能特点高的淬透性，良好的冲击韧性，好的

8、耐磨性，较高的强度和热疲劳抗力，且导热性、抗氧化性和加工性能好，在400~500℃左右的工作环境下能承受急冷急热。(3)用途主要用于制作需承受很大冲击载荷的锤锻模、平锻机锻模、大型压力机锻模等。11钢号特点应用5CrNiMo具有较高的强韧性和耐磨性、回火稳定性，加热至500℃时硬度仍能保持在300HBS左右具有较高的淬透性主要用于制作形状较复杂、承受较大冲击载荷的大、中型锻模（边长≥400mm、高度