青島DC53模具鋼

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DC53冷作模具鋼的主要2個熱處理工藝及冷作模具鋼的幾種失效方式

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DC53冷作模具鋼的主要2個熱處理工藝及冷作模具鋼的幾種失效方式

發布日期:2018-09-07 作者: 點擊:

DC53冷作模具鋼的性能主要決定于材料的成分與熱處理工藝,所以當材料的成分一定時,熱處理工藝對材料性能的影響就會十分重要,一般要求熱處理后具有較高的變形和斷裂抗力,良好的耐磨損和抗疲勞能力。目前熱處理大致可分為兩個步驟:

⑴預先熱處理:為了對最終熱處理做好組織上的準備,模具通常都會進行預先熱處理。傳統的預先熱處理主要是退火和正火,但隨著技術的發展,目前在有的模具鋼中常用調制處理來替代球化退火,這樣可以起到細化組織,提高強度和硬度的作用。

⑵最終熱處理:淬火是最終熱處理的重要環節,在預先熱處理后,應該選擇合理的淬火溫度和保溫時間,并根據實際性能選擇不同的淬火冷卻介質如:鹽浴、油冷、空冷、水冷等,并采取合理的保護措施防止出現嚴重的脫碳氧化現象,這樣才能保證模具鋼的使用壽命。在淬火后要根據實際需要進行不同溫度的回火,盡量避開回火脆性溫度范圍,使模具鋼達到服役條件。

冷作模具鋼的4種失效方式:

⑴斷裂失效:模具鋼在失效前結構良好,無明顯宏觀征兆,工作中突然發生脆性斷裂。此類失效非常危險,往往伴隨著人身事故和巨大的經濟損失。產生此類失效主要是因為材料的韌性不足,在承受高應力下,發生了永久性斷裂,如在冷擠壓和冷鐓中出現的沖頭折斷和開裂。

⑵變形失效:這種失效形式主要是由于模具材質本身強度不足,或加工工藝不正確,未能在使用中使模具達到足夠的強韌性。如冷墩墩頭的下凹、彎曲等。

⑶磨損失效:指模具表面工作部位與被加工件發生磨損消耗,造成工件尺寸未能達到使用標準,這種失效形式主要包括正常磨損失效和非正常磨損失效。正常磨損失效是指模具工作表面與加工零件之間發生均勻磨損,使工作表面形狀與尺寸發生變化。非正常磨損失效是指模具工作表面與被加工零件在局部高壓下發生咬合現象,使被加工零件材料冷焊到模具表面,造成被加工零件表面出現嚴重劃痕或零件整體尺寸發生偏差,此類失效多易于發生在拉伸、彎曲、擠壓模具。

⑷疲勞失效:冷作模具鋼主要是在高硬度,高強度狀態下服役的,因此其具有較強的抗裂紋萌生能力,但由于韌性相對較低,所以一旦產生微小裂紋,便以較快的臨界速率發生擴展,使疲勞裂紋擴展循環數大幅度減少。因此冷作模具鋼的壽命主要決定于其抗裂紋萌生能力,此類失效多發生在冷擠壓和冷鐓頭等重載模具中。

⑴高硬度:模具鋼工作時常承受很高的壓力,足夠的硬度可以保持模具的形狀與尺寸,常用的模具鋼室溫下硬度均在 60HRC 以上。

⑵良好的熱穩定性:熱穩定性是指鋼在加熱或高溫下,仍能保證組織和性能的穩定性,具有足夠的硬度。雖然冷作模具鋼是制備常溫下工作的模具,但模具工作過程中與工件之間產生很大的摩擦力,會使模具局部溫度升高,所以良好的熱穩定性也是其重要性能指標之一。

⑶高耐磨性:工件在成型過程中,與模具型腔表面在大的正壓力下進行摩擦運動,為防止模具表面由于劃痕破壞,而影響工件尺寸的精確度,應使模具表面面具有良好的耐磨性。

⑷高強度和韌性:模具在工作條件下,常常受到沖擊重載荷、應力集中等作用易于破損斷裂,所以強度和韌性對模具壽命來說是很重要的。目前多用改善材料的晶粒度,碳化物的尺寸與分布,殘余奧氏體含量等來提高強度和韌性。

⑸良好的抗咬合性:零件加工過程中,模具型腔表面與零件直接接觸,并在大壓力下進行摩擦運動,兩種金屬原子易于發生擴散作用,使零件表面金屬粘附在模具表面,破壞模具的精確度和使用壽命。

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