模具材料及热处理

上传人:公**** 文档编号:507736260 上传时间:2022-12-23 格式:DOCX 页数:14 大小:61.27KB
返回 下载 相关 举报
模具材料及热处理_第1页
第1页 / 共14页
模具材料及热处理_第2页
第2页 / 共14页
模具材料及热处理_第3页
第3页 / 共14页
模具材料及热处理_第4页
第4页 / 共14页
模具材料及热处理_第5页
第5页 / 共14页
点击查看更多>>
资源描述

《模具材料及热处理》由会员分享,可在线阅读,更多相关《模具材料及热处理(14页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页 共1页模具材料及热处理1金属组织1.1金属具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶体)。1.2合金由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。相:合金中成份、结构、性能相同的组成部分。1.3固溶体是一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。1.4固溶强化由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬

2、度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。1.5化合物合金组元间发生化合作用,生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。1.6机械混合物由两种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是两面种晶体,却是一种组成成分,具有独立的机械性能。2金属硬度2.1硬度金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行,又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系,见表一。布氏硬度HB:布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面,并保持一定的时间,测量

3、金属表面上的压痕直径d,据此计算出的压痕面积AB,求出每单位面积所受力,用作金属的硬度值,叫布氏硬度,记作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。2.1.1洛氏硬度HRA、HRC:洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法,因为操作简便、迅速,可以直接读出硬度值,不损伤工件表面,可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点,如因压痕小,对材料有偏析及组织不均匀的情况,测量结果分离度大,再现性较差。洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120的金刚石圆锥体,

4、使用于淬火钢等硬的材料。HRA硬度有效范围是70,适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC硬度有效范围是20-68(相当于HB230-700,HB450-700超出了布氏硬度的使用上限),适用于淬火钢及调质钢。2.1.2洛氏硬度HRB洛氏硬度HRB的测量采用直径1.588mm(1/16)的钢球,适用于退火钢、有色金属等,硬度有效范围是25-100(相当于HB60-230)。2.1.3维氏硬度HV维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136的金刚石四方锥体。试验时,在载荷P的作用下,在试样试验面上压出一个正方形压痕。测量压痕两对角线的平均长度d,借以

5、计算压痕面积AV,以P/AV的数值表示试样的硬度,以HV表示。维氏硬度的优缺点:维氏硬度有一个连续一致的标度;试验负荷可任意选择,所得的硬度值相同。试验时加载的压力小,压入深度浅,对工件损伤小。特别适用于测量零件的表面淬硬层及经过表面化学处理的硬度,精度比布氏、洛氏硬度精确。但是维氏硬度的试验操作较麻烦,一般在生产上很少使用,多用于实验室及科研方面。2.1.4硬度值对照表:硬度值对照表布氏硬度HB洛氏硬度HRC维氏硬度HV布氏硬度HB洛氏硬度HRC维氏硬度HV68.094041544.544067.592040143.142567.090038841.841076766.488037540.4

6、39675765.986036339.138374565.384035237.937273364.792034136.636072264.090033135.535071063.378032134.333969862.576031133.132868461.874030232.131968261.773729330.930967061.072028529.930165660.170027728.829265360.069726927.628464759.769026226.627663859.268025525.426963058.867024824.226162758.766724122.8

7、25362058.366023521.724760157.364022920.524157856.061522323455.660721722855554.759121222254.057920721853453.556920121252.555319720751452.154719220251.653918729651.153018319249551.052817918850.351617418347749.650817017848.849516717546148.549116317147.247415616344447.147214915642945.74551431503金属材料机械性能

8、(或称为力学性能)金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的机械性能也将不同。常用的机械性能包括:强度、塑性、弹性、刚度、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。下面将分别讨论各种机械性能。 3.1强度强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式,所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系,使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指针。 3.2塑性塑性是指金属材料在载荷作用下,产生塑性变形(永久变形)而

9、不破坏的能力。3.3疲劳前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指针。实际上,许多机器零件都是在循环载荷下工作的,在这种条件下零件会产生疲劳。 冲击韧性以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。 3.4弹性金属材料在外力作用下产生不永久变形的能力称为弹性。3.5刚度刚度是指金属材料抵抗弹性变形的能力。在工程应用中绝大多数零件都在弹性状态下工作,工作过程中不允许有过多的弹性变形。因此,对材料的刚度都有一定的要求。4 钢的分类钢是以铁、碳为主要成分的合金,它的含碳量一般小于2.11% 。钢是经济建设中极为重要的金属材料。按化学成分

10、,分为碳素钢(简称碳钢)与合金钢两大类。碳钢是由生铁冶炼获得的合金,除铁、碳为其主要成分外,还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具有一定的机械性能,又有良好的工艺性能,且价格低廉。因此,碳钢获得了广泛的应用。但随着现代工业与科学技术的迅速发展,碳钢的性能已不能完全满足需要,于是人们研制了各种合金钢。合金钢是在碳钢基础上,有目的地加入某些元素(称为合金元素)而得到的多元合金。与碳钢比,合金钢的性能有显著的提高,故应用日益广泛。由于钢材品种繁多,为了便于生产、保管、选用与研究,必须对钢材加以分类。按钢材的用途、化学成分、质量的不同,可将钢分为许多类:4.1按用途分类按钢材的用途可分为结构钢、工具

11、钢、特殊性能钢三大类。4.1.1结构钢用作各种机器零件的钢,包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。用作工程结构的钢,包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢。4.1.2工具钢用来制造各种工具的钢。根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢。4.1.3特殊性能钢是具有特殊物理化学性能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。4.2按化学成分分类按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。4.2.1碳素钢按含碳量又可分为低碳钢(含碳量0.25%);中碳钢(0.25%含碳量0.6%);高碳钢(含碳量0.6%)。合金钢按合金元素含量又可分为低合金钢(合金元素总含量5%);中合金钢(合金元素总含

12、量5%-10%);高合金钢(合金元素总含量10%)。此外,根据钢中所含主要合金元素种类不同,也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。4.3按质量分类按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢(含磷量0.045%、含硫量0.055%;或磷、硫含量均0.050%);优质钢(磷、硫含量均0.040%);高级优质钢(含磷量0.035%、含硫量0.030%)。4.4按冶炼炉的种类将钢分为平炉钢(酸性平炉、碱性平炉),空气转炉钢(酸性转炉、碱性转炉、氧气顶吹转炉钢)与电炉钢。4.5按冶炼时脱氧程度将钢分为沸腾钢(脱氧不完全),镇静钢(脱氧比较完全)及半镇静钢。钢厂在给钢的产品命名时,往往将用途、成分、质量这

13、三种分类方法结合起来。如将钢称为普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、高级优质碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢等。5. 模具零件及其材料模具由模架和模芯及相关配件组成,模架和配件由专业的厂家按常用的系列规格做好供选择,模具工厂一般只做模芯加工和装配。模具的各种不同主要是在模芯,针对不同形状的产品,模具设计人员把模芯设计成各种形式,如:点进料、直进料、潜进料、滑块、抽芯、直顶出、推板顶出、二次顶出、热流道、气体辅助等,其目的是为了能按产品设计要求成型和方便完整地脱出模具,同时也要考虑到模芯在加工时的易加工性及模具使用的寿命。模具各部分用的钢材各有不同,模架一般用中碳钢45#或50#,配件

14、用高碳钢加热处理,模芯的钢材用成分较复杂的合金钢,有预硬钢和热处理钢及镜面钢等,其不同的国家用的牌号各不相同,如:NAK80、718、SKD61(日本)P20、H13、(美国)2344、2738(德国)S136、8407(瑞士)等。现在通常说模具质量的好坏,主要区别在模芯的加工精密程度和模具的反复使用寿命,这又很大程度上依靠精密的加工设备和合理的模具结构设计,当然模具的制造周期也是一个很重要的考虑因素,模具制造的周期因模芯的复杂性由30天到90天不等(在中国),欧洲有的要120天到180天。德国在模具上现有的优势在设备精密、钢材的优良,不足是劳动力成本高,制造周期长,中国的优势在劳动力成本低,制造周期短,不足是设备不够精良,加工精密度相对较低。5.1模具标准件材料模具标准件材料主要有SKD61、SKD61-F、CH13、SKS3、SKH51、FDAC、SUJ2(以上均为日本JIS标准)5.2模具成型件材料

展开阅读全文
相关资源
相关搜索

当前位置:首页 > 办公文档 > PPT模板库 > 总结/计划/报告

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号