模具材料_考试题答案

1模具材料一、名词解释1.模具失效:是指模具丧失正常的使用功能，不能通过一般的修复方法使其重新服役的现象。2.模具寿命:是指模具在正常失效前生产出的合格产品数目。3.冷作模具:是指在常温下对材料进行压力加工或其它加工所使用的模具。4.冷拉深模具:是将材进行伸延使之成为一定尺寸，形状产品的模具。5.热作模具:是指将金属坯料加热到再结晶温度以上进行压力加工的模具。６.基体钢：是指在高速钢淬火组织基体的化学成分基础上，添加少量的其他元素，适当增减碳元素含量，使钢的成分与高速钢基体成分相同或相近的一类模具钢。7.回火稳定性：是指随回火温度的升高，材料的强度和硬度下降的快慢程度。8.热稳定性：钢在受热过程中保持组织和性能稳定的能力。9.激光合金化：是利用激光束使合金元素与基体表面金属混合熔化，在很短的时间内形成不同化学成分和结构的高性能表面合金层。10.激光淬火：是指铁基合金在固态下经激光照射，使表层激光照射，使表层被迅速加热至奥氏体化状态，并在激光停止照射后，快速自冷淬火得到马氏体组织的一种工艺方法。11.激光熔覆：是利用激光束在工件表面熔覆一层硬度高，耐磨，耐蚀和抗疲劳性好的材料，以提高工件的表面性能。12.渗碳:是把钢件置于含有活性炭的介质中。加热至850℃-950℃，保温一定时间，使碳原子渗入钢件表面的化学热处理工艺。13.渗氮:渗氮是把钢件置入含活性氮原子的气氛中，加热到一定温度，保温一定时间，使氮原子渗入钢件表面的热处理工艺。14.电镀:是指在直流电的作用下，电解液中的金属离子还原沉积在零件表面而形成一定性的金属镀层的过程15.电刷镀:是在可导电工件{或模具}表面需要镀覆的部位快速沉积金属镀层的新技术。16.气相沉积:是将含有形成沉积元素的气相物质输送到工件表面，在工件表面形成沉积层的工艺方法。17.热硬性:是指钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能。18.冷热疲劳:是指材料在多少度高温和多少度低温以多大的频率交替的情况下可以保持多长时间的正常使用性能。三、简述题*1.简述模具失效分析的方法和步骤答：1.现场调查与处理2.模具材料和制造工艺和工作情况调查3.模具工作条件分析4.模具失效的综合分析5.提出防护措施。2.简述冷作模具的工作条件及性能要求答：冷作模具在工作中承受拉伸、压缩、弯曲、冲击、疲劳、摩擦等机械作用，从而会发生脆断、镦粗、磨损、咬合、啃伤、软化等现象。因此冷作模具材料应具备一定的断裂抗力、变形抗力、磨损抗力、疲劳抗力以及抗咬2合能力。3.简述热作模具的工作条件及性能要求。答：热作模具是在机械载荷和温度均发生循环变化的情况下工作。要求模具有一定的硬度较高的强度和冲击韧性等。*4.影响模具寿命的主要因素有那些？答：1.模具的结构2.模具的工作条件3.模具材料的使用4.模具的热处理与表面强化5.引起模具失效的原因主要有几方面？答：材料的选择、加工工艺、工作条件、人为操作。6.模具表面硬化和强化的目的和方法是什么？答：模具表面硬化和强化的目的：提高模具表面的硬度、耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化性能，从而大幅度提高模具的使用寿命。方法：化学热处理、涂镀技、术气相沉积技术以及模具表面的其他处理技术。7.Cr12MoV钢有何特点？答：强度高、耐磨、易淬透、稳定性高、抗压强度高及微变形。8.反映冷作模具材料断裂抗力的指标有哪些？其主要影响因素是什么？答：反映冷作模具材料断裂抗力的指标有：硬度、抗压强度、抗拉强度、抗弯强度。主要影响因素是：硬度、抗压强度。*9.简述模具材料的选用原则。答：根据模具生产条件和工作条件的需要，结合模具材料的基本性能和相关因素，应该选择合适模具需要，经济合理，技术先进的模具材料。10.简述冷作模具用钢的使用性能和工艺性能。答：冷作模具用钢的使用性能：具备一定的断裂抗力、变形抗力、磨损抗力、疲劳抗力以及抗咬和能力。工艺性能：具有良好的锻造工艺、性切削工艺性和热处理工艺性。*11.简述热作模具用钢的使用性能和工艺性能。答：使用性能：1.硬度要求为40~52HRC2.较高的强度3.较高的冲击韧性和断裂韧度4.好的热稳定性5.好的回火稳定性6.搞的热疲劳抗力7.好的抗热磨损与抗氧化性能。工艺性能：1.良好的锻造工艺性2.良好的淬火工艺性3.良好的切削工艺性12.分别举例说明冷冲裁模、冷镦模、冷挤压模的选材原则及热处理要点。答：1、冷冲裁模；钢板、有色金属板材或其他板材；热处理变形小、不开裂和高硬度。2、冷镦模；金属棒状坯料，热处理常用喷水淬火法，要充分回火。3、冷挤压模；如梭子冷挤压凹模使用CrWMn钢制造的，宜采用较低的淬火温度。13.简述钢结硬质合金的特点。答：1.工艺性能好2.良好的物理、力学性能3较高的强度和较低的密度4.良好的自润性5.较低的摩擦系数6.优良的化学稳定性15.影响热作模具材料热疲劳性能的因素有哪些?答：影响热作模具材料热疲劳性能的因素有：模具材料所含的合金元素和其热处理工艺。16．试述5CrMnMo钢热锻模热处理工艺及注意事项，热锻模燕尾可采用哪些方法处理?答：退火：以每小时升高25℃~30℃／h的速度加热到770℃，然后保温2到4小时后随炉冷却到680℃，再保温4到6小时，随炉冷却至500度，期间冷却速度≤30℃／h，之后空冷至室温。淬火：经600℃~650℃温度预热后加热到830℃~860℃，保温后油淬。淬火时应该注意，钢模块如果出油温度低，容易淬裂，常在200左右出油*17．影响热作模具寿命的因素有哪些?提高热作模具寿命的措施有哪些?答：影响热作模具寿命的因素有：1.硬度2.强度3.冲击韧性和断裂韧度4.热稳定性5.回火稳定性6.热疲劳抗力7.抗热磨损与抗氧化性能。提高热作模具寿命的措施：1.合理选材2.设计合理的模具结构3.使用正确的加工工艺4.进行合理的热处理和表面强化.*18．塑料模具对其材料的切削加工性、塑性加工性和热处理工艺性有何要求？答：1.塑料模具材料应具有好的切削加工性和表面抛光性2.良好的塑性加工性3.热处理变形小，脱碳敏感性低，淬火应力和淬火开裂倾向小，淬透性和淬硬性高。319．时效硬化型塑料模具钢适于制作哪类塑料模具，其热处理特点如何？答：时效硬化型塑料模具钢适于制作一般精密塑料模具、高精密塑料模具、对冲击韧度要求不高地塑料模具和采用冷挤压的工艺方法加工型腔的塑料模具。热处理特点：首先进行固溶处理，即把钢加热到高温，使各种合金元素溶入奥氏体中，完成奥氏体后淬火获得马氏体组织。第二步进行时效处理，利用时效强化达到最后要求的力学性能。*20．电刷镀工艺有何特点？答：1.不受镀件限制2.镀层质量高3.沉淀速度快21．简述化学镀与电镀的工艺特点，并比较两者的优缺点。答：化学镀可获得单一金属镀层、合金镀层、复合镀层和非晶态镀层。化学镀的均镀能力好，仿形性好，镀层致密设备比较简单操作方便，复杂的模具进行化学镀还可以避免热处理引起的变形。*22．激光表面处理技术主要有哪些主要类型和方法？答：类型：激光表面热处理，激光表面改性技术方法：激光淬火激光非晶化激光冲击硬化激光表面合金化激光熔覆三、塑料模具的表面处理为了提高塑料模表面耐磨性和耐蚀性等，常对其进行适当的表面处理。塑料模镀铬是一种应用最多的表面处理方法。镀铬层在大气中具有强烈的钝化能力，能长久保持金属光泽，在多种酸性介质中均不发生化学反应。镀层硬度达1000HV，因而具有优良的耐磨性；镀层还具有较高的耐热性，在空气中加热到500℃时其外观和硬度仍无明显变化。渗氮具有处理温度低、模具变形甚微和渗层硬度高等优点，因而非常适合塑料模的表面处理。已含有铬、铝、钒等合金元素的钢比碳钢有更好的渗氮住能，用作塑料模时可大大捏高耐磨性。适于塑料模的表面处理方法还有氮碳共渗、化学镀镍、离子镀氮化钛、碳化钛或碳氮化钛，等离子化学气相沉积（PCVD）法沉积埂质膜或超硬膜等。我们简单介绍镀铬和渗氮这两种表面处理的方法。．热固性塑料模具热固性塑料成型通常采用压缩压注模具工作条件：工作温度一般为160~250℃，模腔工作压力为160~200MPa，型腔面易磨损、易腐蚀，脱模、合模受到较大的冲击。工作特点：压制各种胶木制件，在热压状态下成形，热负荷和机械负荷都较大，加入的填充剂使模腔磨损严重。热塑性塑料模具热塑性塑料成型通常采用注射模具、挤出模具、气压模具等工作条件：工作温度小于150℃，工作压力较压缩模轻；有部分塑料在熔融状态下分解出氯化氢或氟化氢气体，对模具型腔有较大的腐蚀性。工作特点：这类塑料在加热成形时一般不含固体填料，所以对模腔磨损小。如果含有玻璃纤维填料，则大大加剧对流道和型腔面的磨损。预硬钢塑料模的热处理分两种情况以预硬态供货的不需热处理，直接加工使用。对供材进行改锻的，需进行预先热处理和预硬化处理。预先热处理采用球化退火，预硬化处理多数采用调质处理。时效硬化钢塑料模的热处理第一步：进行固溶处理，完成奥氏体化后淬火获得单一马氏体组织。第二步：进行时效处理，将获得的单一马氏体组织重新加热到一定的温度进行较长时间的保温，以产生时效强化，获得所需的力学性能。固溶处理加热一般在盐浴炉或箱式炉中进行，淬火多采用油冷。时效处理多在真空炉中进行，若在箱式炉中进行必须采防氧化措施。