挤压工模具材料的选择及热处理

挤压工模具材料的选择及热处理一.挤压工模具材料的选择•根据挤压工模具的使用性能及热处理特性，主要选用热作模具钢，见表1。•名称用途钢种挤压筒、挤压轴、模套、用于生产1XXX、4Cr5MoSiV1(H13)平模、分流模、导流模3XXX、6XXX合金平面模、舌型模、挤压筒用于生产2XXX、3Cr2W8V(H21)挤压轴7XXX、5XXX合金模垫、模套、垫环5CrNiMo(H11)棒模、管材模其它工具（拉、拔工具）用于无缝管整径用T8（T8A）、T10（T10A）常用模具钢的化学成分钢种CSiMnCrWNiVH130.35~0.450.9~1.10.2~0.55.0~5.5___H210.25~0.350.1~0.40.1~0.42.0~3.59.0~10.00.25~0.65CrNiMo0.5~0.60.15~0.350.5~0.82.0~3.51.4~1.8注：1.圆钢（电炉钢或电渣钢）进厂要求按GB247-76规定验收，要求表面无裂纹、结瘤、气孔等缺陷，并带有质量保证书；2.改锻的模具坯料要求表面无裂纹、折叠、气孔等缺陷；要求横断面组织均匀、无偏析、无疏松、分层等缺陷；3.改锻的坯料要求外径和厚度有足够的加工余量，但不能过大；4.改锻的坯料要求是退火状态。二、模具热处理1.模子经热处理后的技术要求：模子经一次淬火“+”多次回火，要求回火要充分，硬度高、且韧性好：模子热处理的硬度值规定：大型模子（500mm），HRC45-48；中型模子（300500mm），HRC47-50；小型模子（300mm），HRC48-51；2.模子硬度检测•1)模子热处理后硬度检测：在模子的同一平面上用砂轮抛光三点检测，每一点的硬度值都应在规定范围内方算合格（硬度计标准为1）；•2）目测无裂纹、无严重脱碳现象、无磕碰伤。3.模子热处理工艺参数模子的有效厚度计算（模子加热时间按厚度）：平面模（饼类件）的有效厚度按模厚度计算。分流模—上模：高度（减去模芯高）壁厚（分流孔壁到外表面间厚度）时，其有效厚度取模高；如果高度壁厚时则综合考虑。下模：按模厚（减去止口高度）计算。模垫、模套等环类件，按以下几种情况计算a)当（外-内）/2H时，则（外-内）/2H计算；b)当（外-内）/2H时，则按H（高度）计算。挤压筒内套（筒件）由于此类件较长，计算时要根据其长度和内孔“内”的大小，适当增加保温时间，一般内孔较小，而筒身又较长，通常按其厚度计算后再增加1/3~1/2的系数，加热保温时间按公式：t=(1+1/3~1/2)f.h，式中，f–加热系数；h—厚度挤压轴类：按前端工作部分的直径计算（加图）•注：1）如装炉量大，炉子升稳速度快时，其保温时间取上限，反之取下限；•2）形状复杂的工件，预热及回火的保温时间取上限。•4.加热温度与硬度关系表材料预热温度淬火温度回火温度热处理硬度3Cr2W8V650/8501080~1100600~580HRC48-524Cr5NSiV18301030~1050590~570HRC47-515CrNiMo430850~900450~480HRC42-48T8(T8A)80011801HRC60T10(T10A)78012001HRC60•不同钢种、不同炉型的加热时间表•按分/mm（加热保温时间）•钢种炉型预热淬火加热回火加热•T10(T10A）箱式电炉1.4~1.80.7~0.92~2.5•T8(T8A）同上同上同上同上•H13（4Cr5MoSiV1)同上1.5~1.80.4~0.82~2.5分/次•真空炉1.5~2.00.8~1.22~2.5分/次•3Cr2W8V箱式电炉1.3/1.50.4~0.61.5~2分/次•3Cr2W8V钢预热分两个阶段注：确定加热保温时间，应视装炉量和升稳速度等因素。5.模具热处理举例平面模热处理举例：300x60mm材料：H13，技术要求：HRC48-51采用设备：预热炉-30KW箱式电阻炉淬火加热炉-70KW箱式电阻炉回火炉-45KW箱式电阻炉油冷时间（小时，分）淬火、回火曲线•如选用真空炉淬火，箱式电阻炉回火，其工艺曲线真空油冷00：空冷空冷乇乇时间（小时，分）淬火、回火曲线分流模热处理举例：上模240x104mm，芯头高24mm，有效高度80mm材料：H13，技术要求：HRC48-51采用设备：预热炉-30KW箱式电阻炉淬火加热炉-70KW箱式电阻炉回火炉-45KW箱式电阻炉淬火、回火曲线时间（小时，分）油冷下模：240x66mm，止口高6mm，有效高度60mm材料：H13，技术要求：HRC48-51采用设备：预热炉-30KW箱式电阻炉淬火加热炉-70KW箱式电阻炉回火炉-45KW箱式电阻炉淬火、回火曲线时间（小时，分）油冷工具类a)挤压轴举例162x1155mm材料：H13，技术要求：HRC48-51采用设备：110KW井式电阻炉淬火、90KW井式电阻炉回火装炉量—一炉一根挤压轴淬火、回火曲线时间（小时，分）油冷b)挤压筒内套热处理举例：215x100x400mm材料：H13，技术要求：HRC46-48采用设备：110KW井式电阻炉淬火、90KW井式电阻炉回火装炉量—一炉一根油冷时间（小时，分）挤压筒淬火、回火曲线C)模套热处理举例：328x241x149mm材料：5CrNiMo，技术要求：HRC44-48采用设备：箱式电阻炉模套淬火、回火曲线时间（小时，分）油冷