模具钢热处理.ppt

1、 常用模具钢与热处理常用模具钢与热处理模具钢：模具钢：用于制造冲压模、锻模、用于制造冲压模、锻模、挤压模、挤压模、压铸模、塑料模等的钢。压铸模、塑料模等的钢。根据模具的工作条件不同，可分为：根据模具的工作条件不同，可分为：热作模具钢热作模具钢 冷作模具钢冷作模具钢 塑料模具钢塑料模具钢一、热作模具钢一、热作模具钢制造热锻模具和压铸模具制造热锻模具和压铸模具 热热作作模模具具属属于于受受热热状状态态下下对对金金属属进进行行变变形形加加工的模具，也称为热变形模具。工的模具，也称为热变形模具。1.1.工作条件及性能要求工作条件及性能要求 热热作作模模具具工工作作的的过过程程中中受受到到很很大大的的压

2、压应应力力、张张应应力力、弯弯曲曲应应力力及及冲冲击击应应力力。热热作作模模具具工工作作时时反复受热和冷却，易发生热疲劳而龟裂等。反复受热和冷却，易发生热疲劳而龟裂等。足够的强韧性足够的强韧性足够的硬度和耐磨性足够的硬度和耐磨性足够的淬透性足够的淬透性良好的耐热疲劳性良好的耐热疲劳性扳扳手手热热锻锻模模下下模模故要求其具有下性能：故要求其具有下性能：2.2.热作模具的化学成分热作模具的化学成分WC0.5%，以以获获得得所所需需的的强强度度、硬硬度度、耐耐磨磨性性和和韧韧性。性。常用合金元素常用合金元素 Cr：提高淬透性、回火稳定性提高淬透性、回火稳定性 Ni：与与Cr共存时提高淬透性、综合力学

3、性能共存时提高淬透性、综合力学性能 Mo：细化晶粒、产生二次硬化，提高红硬性、细化晶粒、产生二次硬化，提高红硬性、回火稳定性、抗热疲劳性、防止第二类回回火稳定性、抗热疲劳性、防止第二类回 火脆性。火脆性。Mn：强化铁素体、提高淬透性和强度。强化铁素体、提高淬透性和强度。常用钢号：常用钢号：5CrMnMo（中小型热锻模具）中小型热锻模具）5CrNiMo（大型热锻模具）大型热锻模具）3 3、热作模具的热处理、热作模具的热处理锻造后退火锻造后退火消除锻造应力；消除锻造应力；降低硬度，利于切削加工；降低硬度，利于切削加工；为随后的淬火作组织准备。为随后的淬火作组织准备。淬火及回火淬火及回火预冷预冷油淬

4、油淬500回火屈氏体和回火屈氏体和回火索氏体回火索氏体5CrMnMo的淬火及回火工艺的淬火及回火工艺降低淬火应力减少变形降低淬火应力减少变形防止开裂防止开裂回火回火500540820850温度温度/时间时间属于接近室温状态下对金属进行冷变形加工的模具。属于接近室温状态下对金属进行冷变形加工的模具。1.1.冷作模具的性能要求：冷作模具的性能要求：v高硬度高硬度v良好的耐磨性良好的耐磨性v足够的强度和韧性足够的强度和韧性2.2.冷作模具用钢冷作模具用钢（类似刃具钢）（类似刃具钢）T10A、9SiCr、9Mn2V、CrWMn等都可以作为等都可以作为 冷作模具钢。冷作模具钢。对于尺寸较大、重载或要求尺

5、寸精度较高、热处对于尺寸较大、重载或要求尺寸精度较高、热处 理变形小的模具，一般用理变形小的模具，一般用Cr12、Cr12MoV等钢。等钢。二、冷作模具钢二、冷作模具钢制造冲压、挤压、冷镦模具制造冲压、挤压、冷镦模具凸模凸模凹模凹模冲冲孔孔落落料料模模冷作模具钢的选择CrWMn SKS3（日本）（日本）不变形油钢不变形油钢 Cr12MoV SKD11（日本）（日本）耐磨韧性铬钢耐磨韧性铬钢 8407（瑞典）（瑞典）、冷作模具的制造工艺路线冷作模具的制造工艺路线（1 1）一般成形冷作模具一般成形冷作模具：锻造：锻造球化退火球化退火机械加工成机械加工成形形淬火与回火淬火与回火钳修装配。钳修装配。（

6、2 2）成形磨削及电加工冷作模具成形磨削及电加工冷作模具：锻造：锻造球化退火球化退火机机械粗加工械粗加工淬火与回火淬火与回火精加工成形精加工成形钳修装配。钳修装配。（3 3）复杂冷作模具复杂冷作模具：锻造：锻造球化退火球化退火机械粗加工机械粗加工高高温回火或调质温回火或调质机械加工成形机械加工成形钳工修配。钳工修配。、冷作模具的热处理、冷作模具的热处理锻造后退火锻造后退火消除锻造应力；消除锻造应力；降低硬度，利于切削加工；降低硬度，利于切削加工；为随后的淬火作组织准备。为随后的淬火作组织准备。淬火及回火淬火及回火根据使用条件和硬度范围选择回火温度根据使用条件和硬度范围选择回火温度Cr12MoV

7、的淬火及回火工艺的淬火及回火工艺250275回火回火9601050800830油油淬淬空冷空冷时间时间温度温度/空冷空冷以减少淬火应力，以减少淬火应力，减小工件变形、防止开裂减小工件变形、防止开裂三、塑料模具钢三、塑料模具钢制造制造注射模、压缩模、挤注射模、压缩模、挤出模、气动成型模、压注模模等出模、气动成型模、压注模模等模具。模具。塑料模具属于受热状态下对塑料进行加工的模具。塑料模具属于受热状态下对塑料进行加工的模具。1.1.塑料工作条件塑料工作条件塑料模具钢应具有的性能：塑料模具钢应具有的性能：足够的足够的足够的强度和硬度足够的强度和硬度足够的足够的良好的耐磨性和耐腐蚀性良好的耐磨性和耐腐

8、蚀性良好的耐热疲劳性良好的耐热疲劳性良好的导热性良好的导热性足够的足够的足够的韧性（不开裂）足够的韧性（不开裂）2.2.常用的塑料模具钢常用的塑料模具钢3Cr2Mo和和3Cr2MnNiMo常用钢种3Cr2Mo P20（美国）预硬塑胶模具钢 3Cr2NiMo 718（瑞典）超预硬塑胶模具钢 4Cr13 S136（瑞典）抗腐蚀塑胶模具钢 1CrNi3 NAK80（日本）镜面塑胶模具钢 3Cr17Mo M300（奥地利）耐腐蚀塑胶模具钢 3 3、塑料模具的热处理、塑料模具的热处理锻造后退火锻造后退火消除锻造应力；消除锻造应力；降低硬度，利于切削加工；降低硬度，利于切削加工；为随后的淬火作组织准备。为随后的淬火作组织准备。淬火及回火淬火及回火淬火：淬火：提高硬度和耐磨性提高硬度和耐磨性回火：回火：淬火后工件中存在很大的内应力，必须及时回火，淬火后工件中存在很大的内应力，必须及时回火，否则会使工件发生变形或开裂。否则会使工件发生变形或开裂。为为了了提提高高模模具具的的耐耐磨磨性性、抗抗疲疲劳劳能能力力及及减减小小变变形形，延延长长模模具具的的使使用用寿寿命命，也也可可采采用用渗渗氮氮、氮氮碳碳共共渗渗（软软氮氮化化）和和渗硼等渗硼等对模具局部表面进行化学热处理。对模具局部表面进行化学热处理。四、四、模具钢表面处理模具钢表面处理化学元素周期表化学元素周期表