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1、（五）（五） 冷作模具钢冷作模具钢 模具钢材料及热处理重要性模具钢材料及热处理重要性 影响模具使用寿命的因素主要有设计结构、成形影响模具使用寿命的因素主要有设计结构、成形及制造工艺、模具材料的选用、热处理工艺及表面及制造工艺、模具材料的选用、热处理工艺及表面强化、润滑及使用维护等。据调查统计强化、润滑及使用维护等。据调查统计,在模具失效在模具失效的诸多因素中的诸多因素中,由于模具用材和热处理不当而引起的由于模具用材和热处理不当而引起的失效约占失效约占70%。 5 51 1 冷作模具的工作条件与性能要求冷作模具的工作条件与性能要求 5 51 11 1 冷作模具的工作条件冷作模具的工作条件 5 5
2、1 12 2 冷作模具的性能要求冷作模具的性能要求 5 51 13 3 典型冷作模具材料的性能分析典型冷作模具材料的性能分析5 52 2 冷作模具材料的选用冷作模具材料的选用5 53 3 冷作模具的制造工艺路线冷作模具的制造工艺路线5 54 4 冷作模具的热处理冷作模具的热处理 5 54 41 1 冷作模具钢的热处理特点冷作模具钢的热处理特点 5 54 42 2 典型冷作模具的热处理典型冷作模具的热处理5 55 5 冷作模具热处理实例冷作模具热处理实例 6 65 51 1 硅钢片冷冲裁模具硅钢片冷冲裁模具 5 5 冷作模具材料钢及其热处理冷作模具材料钢及其热处理 冷冷作作模模具具材材料料的的正
3、正常常失失效效形形式式主主要要是是磨磨损损、脆脆断、弯曲、咬合、塌陷、啃伤、软化等。断、弯曲、咬合、塌陷、啃伤、软化等。 要要求求冷冷作作模模具具钢钢应应在在相相应应的的热热处处理理后后，具具有有高高的的变变形形抗抗力力、断断裂裂抗抗力力、耐耐磨磨损损、抗抗疲疲劳劳、不不咬咬合合等能力。等能力。 5.1 5.1 冷作模具材料的工作条件与性能要求冷作模具材料的工作条件与性能要求5.1.1 5.1.1 冷作模具材料的工作条件冷作模具材料的工作条件 1.1.冲裁模冲裁模 2.2.拉深模拉深模 3.3.挤压挤压模模 4.4.冷冷镦镦模模 5.1.2 5.1.2 冷作模具材料的性能要求冷作模具材料的性能
4、要求2.工艺性能要求 （1）可锻性 （2）可切削性 （3）可磨削性 （4）热处理工艺性 1.使用性能要求 （1）耐磨性 （2）韧性 （3）强度 （4）抗疲劳性 （5）抗咬合性 5.1.3 5.1.3 典型冷作模具材料的性能分析典型冷作模具材料的性能分析 1.1.碳素工具碳素工具钢钢 (1)(1)化学成分；化学成分；(2)(2)力学性能力学性能；(3)(3)工工艺艺性能；性能；(4)(4)使用范使用范围围。 (2)力学性能力学性能 如如图图5-15-1所示，碳素工具所示，碳素工具钢钢随回火温度升高而硬度降低，随回火温度升高而硬度降低，但下降但下降趋势趋势与碳含量有关，与碳含量有关，碳含量碳含量越
5、高，越高，钢钢中析出的碳化物中析出的碳化物颗颗粒越多，阻止了硬度的下降，因而碳含量高的粒越多，阻止了硬度的下降，因而碳含量高的钢钢回火回火时时硬硬度度降低程度比碳含量低的降低程度比碳含量低的钢钢小。小。图5-1 T10钢的硬度、残余奥氏体量与回火温度的 关系 (780淬火、水冷、回火保温1 h)图图5-2 T10钢的淬火温度对强韧性的影响钢的淬火温度对强韧性的影响 图图5-3 T10钢的淬火温度对淬透性的影响钢的淬火温度对淬透性的影响 提高提高淬火温度淬火温度，淬火马氏体变粗，钢的，淬火马氏体变粗，钢的强韧性强韧性下降，如图下降，如图5-25-2所示。但适当提高淬火温度，可提高碳素工具钢的所示
6、。但适当提高淬火温度，可提高碳素工具钢的淬透性淬透性，增加增加硬化层深度硬化层深度，提高模具的承载能力，如图，提高模具的承载能力，如图5-35-3所示。所以，所示。所以，对于容易淬透的小型模具，可采用较低的淬火温对于容易淬透的小型模具，可采用较低的淬火温(760(760780);780);对于大、中型模具，应适当提高淬火温对于大、中型模具，应适当提高淬火温(800(800850)850)或采用高温快速加热工艺。或采用高温快速加热工艺。 碳素工具钢的硬度随回火温度的升高而下降，在低温区碳素工具钢的硬度随回火温度的升高而下降，在低温区( (150150200)200)回火，硬度下降不多，当回火温度
7、超过回火，硬度下降不多，当回火温度超过200200时，硬度才明显下降，如图时，硬度才明显下降，如图5-15-1所示。所示。 碳素工具钢的碳素工具钢的力学性能与回火温度的关系力学性能与回火温度的关系，如图，如图5-45-4所所示，当回火温度为示，当回火温度为220220250250时抗弯强度达到极大值，可是时抗弯强度达到极大值，可是碳素工具钢在碳素工具钢在200200250250回火时，会产生回火时，会产生回火脆性回火脆性，导致韧，导致韧性下降，因此韧性要求较高的碳素工具钢应避免在此温度回性下降，因此韧性要求较高的碳素工具钢应避免在此温度回火。而承受弯曲及抗压载荷的碳素工具钢仍可采用火。而承受弯
8、曲及抗压载荷的碳素工具钢仍可采用220220280280回火，以获得高抗弯强度，提高模具的使用寿命。回火，以获得高抗弯强度，提高模具的使用寿命。 图图5-4 T12钢的力学性能钢的力学性能与回火温度的关系与回火温度的关系 ( (淬火淬火温度温度:780) (3) (3)工艺性能工艺性能 锻造性能锻造性能: : 预先热处理预先热处理: : 淬火及回火淬火及回火: : (4)(4)使用范围使用范围 碳碳素素工工具具钢钢生生产产成成本本低低，易易于于冷冷、热热加加工工，在在退退火火状状态态下下硬硬度度较较低低，通通过过热热处处理理后后可可以以获获得得较较高高的的硬硬度度，具具有有一一定定的的耐耐磨磨
9、性性。但但淬淬透透性性差差，淬淬火火变变形形大大，耐耐磨磨性性不不高高。因因此此，碳碳素素工工具具钢钢适适于于制制造造尺尺寸寸较较小小、形形状状简简单单、负负荷荷较较轻轻、生生产产批批量量不不大大的的冷冷作模具作模具。 2.2.高碳低合金钢高碳低合金钢(CrWMn(CrWMn钢钢) ) (1)(1)化学成分化学成分 CrWMnCrWMn钢的临界点钢的临界点: :A Ac1c1750750，A Accmccm940940，A Ar1r1710710，M Ms s255 255 。 (2)(2)力学性能力学性能 CrWMnCrWMn钢钢具具有有高高淬淬透透性性，由由于于钨钨形形成成碳碳化化物物，所
10、所以以这这种种钢钢在在淬淬火火及及低低温温回回火火后后具具有有比比铬铬钢钢和和9SiCr9SiCr钢钢更更多多的的过过剩剩碳碳化化物物和和更更高高的的硬硬度度及及耐耐磨磨性性，如如图图5-55-5图图5-75-7所示所示。 图图5-5 CrWMn钢力学钢力学性能与淬火温度的关系性能与淬火温度的关系图图5-6 CrWMn钢硬度钢硬度与淬火温度的关系与淬火温度的关系图图5-7 CrWMn钢硬钢硬度与回火温度的关系度与回火温度的关系(3)(3)工艺性能工艺性能 锻造工艺锻造工艺CrWMnCrWMn钢具有良好的锻造性能钢具有良好的锻造性能。 退火工艺退火工艺: :CrWMnCrWMn钢锻后需进行钢锻后
11、需进行等温球化退火等温球化退火，退火温度为，退火温度为790790830830，等温温度为，等温温度为700700720720，退火后的组织比较均匀，退火后的组织比较均匀，退火后硬度为退火后硬度为207207255HBS255HBS。 淬透性淬透性:CrWMn:CrWMn钢淬透性较好，淬火变形小。在油中的临钢淬透性较好，淬火变形小。在油中的临界淬透直径为界淬透直径为303050mm50mm。直径。直径404050mm50mm的钢件在低于的钢件在低于200200的硝盐浴中冷却即可淬透。的硝盐浴中冷却即可淬透。 (4)(4)使用范围使用范围 CrWMnCrWMn钢具有较好的淬透性，淬火变形小，耐磨
12、性、热硬钢具有较好的淬透性，淬火变形小，耐磨性、热硬性、强韧性均优于碳素工具钢，是使用较为广泛的冷作模具性、强韧性均优于碳素工具钢，是使用较为广泛的冷作模具钢。钢。主要用于制造要求变形小，形状较复杂的轻载冲裁模主要用于制造要求变形小，形状较复杂的轻载冲裁模( (料厚料厚2 mm)2 mm)，轻载拉深、弯曲、翻边模等，轻载拉深、弯曲、翻边模等。 3.3.高耐磨冷作模具钢高耐磨冷作模具钢(Cr12(Cr12型高碳高铬钢型高碳高铬钢) ) (1)化学成分；(2)力学性能；(3)工艺性能；(4)使用范围。 (2)力学性能 图图5-8 淬火温度对淬火温度对Cr12MoV钢的钢的 图图5-9 淬火温度对淬
13、火温度对Cr12MoV钢的钢的硬度、晶粒度和残余奥氏体的影响硬度、晶粒度和残余奥氏体的影响 抗弯强度、冲击韧度的影响抗弯强度、冲击韧度的影响 Cr12 Cr12型钢在淬火加热时碳化物大量溶于奥氏体中，淬火后型钢在淬火加热时碳化物大量溶于奥氏体中，淬火后得到高硬度的马氏体。回火时自马氏体中析出大量弥散分布的得到高硬度的马氏体。回火时自马氏体中析出大量弥散分布的碳化物，其硬度很高，因而提高了钢的耐磨性。如图碳化物，其硬度很高，因而提高了钢的耐磨性。如图5-10 5-10 所示，所示，Cr12MoVCr12MoV钢经钢经10201020淬火，淬火，520520回火时出现明显的回火时出现明显的二次硬化
14、二次硬化，而且淬火温度愈高，这种效应愈显著。在而且淬火温度愈高，这种效应愈显著。在200200左右回火时，其左右回火时，其抗弯、抗压强度最高抗弯、抗压强度最高; ;在在400400左右回火，断裂韧度最高。左右回火，断裂韧度最高。 图图5-10 回火温度对回火温度对Cr12MoV钢硬度的影响钢硬度的影响 (3)(3)工艺性能工艺性能 锻造工艺锻造工艺: : 由于由于Cr12Cr12型钢属于高碳高合金钢，其导热性能差，型钢属于高碳高合金钢，其导热性能差，塑性低，变形抗力大，锻造温度范围窄，组织缺陷严重，塑性低，变形抗力大，锻造温度范围窄，组织缺陷严重，所以其所以其锻造性能差锻造性能差。 退火工艺退
15、火工艺: : Cr12 Cr12型钢一般采用型钢一般采用等温球化退火工艺等温球化退火工艺，加热温度为，加热温度为850850870870，保温，保温 2 24 h4 h，等温温度为，等温温度为740740760760，保，保温温4 46 h6 h，退火组织为索氏体，退火组织为索氏体+ +合金碳化物。退火后硬度合金碳化物。退火后硬度为为207207255HBS255HBS。 淬透性淬透性: : Cr12 Cr12型钢型钢CrCr的质量分数高达约的质量分数高达约12%12%，所以具有，所以具有高淬透高淬透性性。截面尺寸为。截面尺寸为300300400 mm400 mm以下的模具在油中完全可以以下的
16、模具在油中完全可以淬透，控制淬火温度可以调节残余奥氏体量，实现微变淬透，控制淬火温度可以调节残余奥氏体量，实现微变形淬火。形淬火。 4.4.冷作模具用高速钢冷作模具用高速钢(W6Mo5Cr4V2(W6Mo5Cr4V2钢钢) ) (1)(1)化学成分；化学成分；(2)(2)力学性能；力学性能；(3)(3)工艺性能工艺性能；(4)(4)使用范围。使用范围。 锻造工艺锻造工艺: : 退火工艺退火工艺: : 锻后退火锻后退火: :加热温度为加热温度为840840860860，保温，保温2 24 h4 h，缓慢，缓慢冷却到冷却到500500以下出炉空冷或以下出炉空冷或 炉冷到室温，硬度炉冷到室温，硬度2
17、85HBS285HBS。 锻后等温退火锻后等温退火: :加热温度为加热温度为840840860860，保温，保温2 24 h;4 h;炉炉冷至冷至740740760760，保温，保温4 46 h6 h，炉冷到，炉冷到500500以下出炉空冷，以下出炉空冷，硬度硬度255HBS255HBS。 淬火工艺淬火工艺:W6Mo5Cr4V2:W6Mo5Cr4V2钢的淬火工艺见表钢的淬火工艺见表6-136-13。 回火工艺回火工艺: : 高速钢高速钢必须经过三次以上的回火必须经过三次以上的回火，其原因主要是前次回火，其原因主要是前次回火冷却过程中残余奥氏体转变成冷却过程中残余奥氏体转变成“淬火淬火”马氏体，
18、必须经再次回马氏体，必须经再次回火才能消除前次回火时产生的组织应力，经三次回火后残余奥火才能消除前次回火时产生的组织应力，经三次回火后残余奥氏体体积分数才降到氏体体积分数才降到2%2%3%3%，硬度达到，硬度达到64HRC64HRC以上。以上。 5.2 5.2 冷作模具材料的选用冷作模具材料的选用 1.1.冲裁模模具材料的冲裁模模具材料的选选用用 (1) (1)薄板冲裁模具用薄板冲裁模具用钢钢: : 薄薄板板冲冲裁裁模模国国内内长长期期以以来来主主要要用用材材有有T10AT10A，CrWMnCrWMn，9Mn2V9Mn2V，Cr12Cr12及及Cr12MoVCr12MoV钢等。钢等。 (2)
19、(2)厚板冲裁模具用钢厚板冲裁模具用钢: : 一般批量较小时，可选一般批量较小时，可选T8AT8A钢，用钢，用T8AT8A钢制作模具寿命不高。钢制作模具寿命不高。 对对于于批批量量较较大大的的厚厚板板冲冲裁裁模模可可选选用用W18Cr4VW18Cr4V钢钢或或W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2钢钢制作凸模，用制作凸模，用Cr12MoVCr12MoV钢制作凹模。钢制作凹模。2.2.拉深模模具材料的选用拉深模模具材料的选用 对于小批量生产，可选用表面淬火钢或铸铁对于小批量生产，可选用表面淬火钢或铸铁; ;对对于于轻轻载载拉拉深深模模，宜宜选选用用碳碳素素钢钢T10AT10A钢钢，高高碳碳低低
20、合合金金钢钢9Mn2V9Mn2V，CrWMnCrWMn，GDGD钢，基体钢（钢，基体钢（65Nb65Nb钢）钢）等等; ;对对于于重重载载拉拉深深模模，可可选选用用高高耐耐磨磨冷冷作作模模具具钢钢Cr12Cr12，Cr12MoVCr12MoV，Cr12Mo1V1Cr12Mo1V1，Cr5Mo1VCr5Mo1V，GMGM钢钢等。等。 3.3.挤压挤压模模具材料的模模具材料的选选用用 传传统统的的冷冷挤挤压压模模模模具具材材料料有有碳碳素素工工具具钢钢T10AT10A钢钢，高高碳碳低低合合金金钢钢CrWMnCrWMn，60Si2Mn60Si2Mn钢钢，高高耐耐磨磨冷冷作作模模具具钢钢Cr12Cr1
21、2，Cr12MoVCr12MoV钢钢，冷作模具用高速，冷作模具用高速钢钢W18Cr4VW18Cr4V，W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2钢钢等。等。 4.4.冷冷镦镦模模具材料的模模具材料的选选用用 凸凸模模必必须须承承受受强强烈烈的的冲冲击击力力，对对模模具具寿寿命命要要求求不不高高或或轻轻载载的冷的冷镦镦模模 凸凸模模可可采采9SiCr9SiCr，T10AT10A，Cr12MoVCr12MoV，GCr15GCr15，60Si2Mn60Si2Mn钢钢制造；制造； 凹凹模模可可采采用用T10AT10A，Cr12MoVCr12MoV，GCr15GCr15钢钢制制造造; ;对对于于重重载载、
22、高高寿寿命命冷冷镦镦模模，应应采采用用高高强强韧韧性性、高高耐耐磨磨性性新新型型模模具具钢钢，如如012Al012Al，65Nb65Nb，LDLD，LMLM，18Ni18Ni，GMGM，6W6Mo5Cr4V6W6Mo5Cr4V钢钢。 5.3 5.3 冷作模具的制造工艺路线冷作模具的制造工艺路线 常用冷作模具的制造工艺路线如下常用冷作模具的制造工艺路线如下: : (1 (1) )一般成型冷作模具一般成型冷作模具 锻造锻造球化退火球化退火机械加工成型机械加工成型淬火与回火淬火与回火钳修装配钳修装配; ; (2) (2)成型磨削及电加工冷作模具成型磨削及电加工冷作模具 锻锻造造球球化化退退火火机机械
23、械粗粗加加工工淬淬火火与与回回火火精精加加工工成成型型（凸模成型磨削，凹模电加工）（凸模成型磨削，凹模电加工）钳修装配钳修装配; ; (3) (3)复杂冷作模具复杂冷作模具 锻锻造造球球化化退退火火机机械械粗粗加加工工高高温温回回火火或或调调质质机机械械加加工成型工成型钳修装配钳修装配。 总总之之，模模具具制制造造工工艺艺路路线线应应根根据据材材质质及及使使用用性性能能，选选择择合合理理的的热热处处理理工工艺艺方方案案，并并根根据据模模具具具具体体情情况况在在工工艺艺路路线线中中合合理理安安排排。但但这这也也不不是是一一成成不不变变的的，对对于于同同一一材材质质的的不不同同模模具具，可可采采用
24、用不不同同的的热热处处理理方方法法、不不同同的的工工艺艺路路线线，因因而而获获得得的的组组织织及及机机械械性性能能也也不不相相同同。在在生生产产中中应应针针对对满满足足模模具具的的要要求求适适当当安安排排，从而获得最大的经济效益。从而获得最大的经济效益。 5.4 5.4 冷作模具材料的热处理冷作模具材料的热处理5.4.1 5.4.1 冷作模具材料的冷作模具材料的热处热处理特点理特点 (1)(1)冷冷作作模模具具钢钢含含合合金金元元素素量量多多且且品品种种多多，合合金金化化较较复复杂杂。钢钢的的导导热热性性差差，而而奥奥氏氏体体化化温温度度又又高高，因因此此加加热热过过程程宜宜缓缓慢慢，多多采用
25、采用预热预热或或阶阶梯式升温方式。梯式升温方式。 (2)(2)为为保保护护钢钢的的表表面面质质量量，加加热热介介质质应应予予重重视视，所所以以普普遍遍采采用用控控制制气气氛氛炉炉、真真空空炉炉等等先先进进加加热热设设备备和和方方法法，盐盐浴浴加加热热应应充充分分净净化。化。 (3)(3)在在达达到到淬淬火火目目的的的的前前提提下下，应应采采用用较较缓缓和和的的冷冷却却方方式式，如如等温淬火、分等温淬火、分级级淬火、高淬火、高压压气淬、空冷淬火等。气淬、空冷淬火等。(4)(4)为为了了进进一步一步强强化，化，应应采用冷采用冷处处理、渗氮等表面理、渗氮等表面处处理方式。理方式。 (5)(5)盐盐浴
26、浴处处理后理后应应及及时时清理，并高度重清理，并高度重视视工序工序间间的防的防护护工作。工作。 (6)(6)冷冷作作模模具具钢钢价价格格昂昂贵贵，冷冷作作模模具具工工件件加加工工复复杂杂、周周期期长长、制制造造成成本本高高、不不宜宜返返修修。所所以以工工艺艺制制定定和和操操作作应应十十分分慎慎重重，以以保保证证生生产产全全过过程的安全。程的安全。 5.4.2 5.4.2 典型冷作模具材料的热处理典型冷作模具材料的热处理 1.1.冷冲裁模的冷冲裁模的热处热处理理 冷冲裁模的冷冲裁模的热处热处理特点理特点 薄板冲裁模的薄板冲裁模的热处热处理特点理特点: :厚板冲裁模的厚板冲裁模的热处热处理特点理特
27、点: :厚厚板板冲冲裁裁模模失失效效分分析析表表明明，崩崩刃刃、折折断断往往往往是是厚厚板板冲冲裁裁模模最最早早出出现现的的失失效效形形式式。合合理理选选择择回回火火工工艺艺，生生产产中中制制定定热热处处理工理工艺时艺时可参考如下方法可参考如下方法: : 高碳高碳钢钢低温、短低温、短时时、快速加、快速加热热工工艺艺: :等温淬火工等温淬火工艺艺: : 利用多次相利用多次相变变重重结结晶，促使奥氏体晶粒晶，促使奥氏体晶粒细细化化: : 细细化碳化物化碳化物处处理理: : 线切割加工对模具热处理的影响：线切割加工对模具热处理的影响： 冲裁模的加工工艺、工作条件、失效形式、性冲裁模的加工工艺、工作条
28、件、失效形式、性能要求不同，其热处理特点也不同。对有线切割加能要求不同，其热处理特点也不同。对有线切割加工的模具，工的模具，线切割工序安排在淬火和回火之后线切割工序安排在淬火和回火之后，因，因为它为它破坏了工件热处理后的应力状态破坏了工件热处理后的应力状态，并在表层产，并在表层产生了生了600600900 MPa900 MPa的拉应力，造成了局部应力的叠的拉应力，造成了局部应力的叠加，导致在线切割加工过程中的变形和开裂。这种加，导致在线切割加工过程中的变形和开裂。这种变形和开裂既和被切割工件的尺寸有关，又和被切变形和开裂既和被切割工件的尺寸有关，又和被切除部分的体积有关。这是因为尺寸越大，内应
29、力越除部分的体积有关。这是因为尺寸越大，内应力越大大; ;切去部位越多，造成内应力的局部叠加的几率切去部位越多，造成内应力的局部叠加的几率越大，变形和开裂的可能性越大。越大，变形和开裂的可能性越大。 2.2.冷拉深模的热处理冷拉深模的热处理 (1)(1)冷拉深模的性能要求冷拉深模的性能要求 在在冷冷拉拉深深时时，冲冲击击力力很很小小，主主要要要要求求模模具具具具有有高高的的强强度度和和耐耐磨磨性性，在在工工作作时时不不发发生生粘粘附附和和划划伤伤，具具有有一一定定韧韧性性及及较较好好的的切切削削加加工工性性能能，并并要要求求热热处处理理时时模模具具变变形形小小。对对模模具具用用钢钢的的强强度度
30、要要求求可可以以根根据据被被拉拉深深材材料料的的强强度度和和板板材材的的厚厚度度来来决决定定，拉深件批量的大小及形状也应予以考虑。拉深件批量的大小及形状也应予以考虑。 (2) (2)冷拉深模的热处理特点冷拉深模的热处理特点 制定和实施热处理工艺时主要注意以下几点制定和实施热处理工艺时主要注意以下几点: : 避免模具表面产生氧化、脱碳避免模具表面产生氧化、脱碳 避免模具表面产生硬化接点避免模具表面产生硬化接点 对被拉深材料进行良好的润滑对被拉深材料进行良好的润滑 3.3.冷挤压模的热处理冷挤压模的热处理 (1)冷挤压模模具的性能要求冷挤压模模具的性能要求 冷冷挤挤压压时时，金金属属在在三三向向不
31、不均均匀匀的的压压力力下下产产生生塑塑性性变变形形，这这就就需需要要模模具具不不但但具具有有很很高高的的强强度度和和耐耐磨磨性性，能能承承受受住住反反复复作作用用的的高高压压力力而而不不发发生生破破坏坏，而而且且还还应应该该具具备备抵抵抗抗微微小小塑塑性性变变形形的的能能力力，才才能能保保证证模模具具在在高高压压下下工工作作时时不不变变形形。此此外外，金金属属变变形形过过程程中中会会产产生生热热效效应应，使使工工件件和和模模具具的的温温度度升升高高，因此还需要模具具有较高的回火稳定性。因此还需要模具具有较高的回火稳定性。 (2)冷挤压模模具的热处理特点冷挤压模模具的热处理特点 为为了了能能满满
32、足足冷冷挤挤压压模模具具的的性性能能要要求求，在在制制定定和和实实施施热热处处理理工工艺艺时时应应注注意以下几点意以下几点: 避免材料碳化物偏析避免材料碳化物偏析 采用常用工艺的下限温度淬火采用常用工艺的下限温度淬火 控制一定的残余奥氏体量控制一定的残余奥氏体量 采用等温淬火方法采用等温淬火方法 应用表面强化处理应用表面强化处理 在使用过程中进行低温去应力回火在使用过程中进行低温去应力回火 4.4.冷镦模的热处理冷镦模的热处理 (1)(1)冷镦模模具的性能要求冷镦模模具的性能要求 冷冷镦镦压压是是指指金金属属坯坯料料在在室室温温下下受受冲冲击击压压力力后后高高度度方方向向尺尺寸寸减少，而垂直于
33、压力方向的横截面积尺寸增加的成型方法。减少，而垂直于压力方向的横截面积尺寸增加的成型方法。 要要求求冷冷镦镦模模具具有有高高硬硬度度、高高强强度度、高高耐耐磨磨和和足足够够的的韧韧性性。为为保保证证冷冷镦镦模模具具有有较较好好的的强强度度和和韧韧性性，冷冷镦镦凹凹模模的的表表层层应应有有1.5 1.5 mmmm以以上上的的硬硬化化层层，硬硬度度为为585862HRC62HRC，而而心心部部只只需需硬硬度度较较低低、韧韧性较好的索氏体组织，不能将整个截面都淬硬。性较好的索氏体组织，不能将整个截面都淬硬。 (2)(2)冷镦模模具的热处理特点冷镦模模具的热处理特点 为为了了能能满满足足冷冷镦镦模模的
34、的性性能能要要求求，冷冷镦镦模模的的热热处处理理有有如如下下特特点点: : 采用喷水淬火方法采用喷水淬火方法 回火要充分回火要充分 采用快速加热工艺以减少冷镦模的淬火变形采用快速加热工艺以减少冷镦模的淬火变形 采用表面处理采用表面处理5.5 5.5 冷作模具材料热处理实例冷作模具材料热处理实例 5.5.1 5.5.1 硅钢片冷冲裁模具硅钢片冷冲裁模具用用Cr12MoVCr12MoV钢制作的硅钢片冷冲裁模具，其设计硬度为钢制作的硅钢片冷冲裁模具，其设计硬度为585862HRC62HRC，正常，正常的使用寿命为每模的使用寿命为每模2020万件以上。万件以上。 1.1.制造工艺路线制造工艺路线 2.
35、2.具体分析具体分析 （1 1）材料选择）材料选择: :Cr12MoVCr12MoV钢钢 （2 2）锻造工艺）锻造工艺: :多向反复镦粗多向反复镦粗拔长拔长镦粗镦粗 （3 3）热处理工艺）热处理工艺 Cr12MoV Cr12MoV钢导热性较差，因而在淬火加热时需要根据模具的尺寸与复钢导热性较差，因而在淬火加热时需要根据模具的尺寸与复杂程度进行两次以上的预热，以减少模具内外的温差，降低材料内应力，杂程度进行两次以上的预热，以减少模具内外的温差，降低材料内应力，有效改善碳化物的分布形态，为淬火时组织和性能的最佳配合创造先决条有效改善碳化物的分布形态，为淬火时组织和性能的最佳配合创造先决条件，有效提高模具使用寿命。适当提高回火温度，可保证模具在硬度降低件，有效提高模具使用寿命。适当提高回火温度，可保证模具在硬度降低不多的情况下获得较好的韧性，减小模具的内应力，均匀热处理后的显微不多的情况下获得较好的韧性，减小模具的内应力，均匀热处理后的显微组织，获得所需的力学性能。组织，获得所需的力学性能。 （3 3）热处理工艺）热处理工艺推荐的淬火规范表推荐的淬火规范表（3 3）热处理工艺）热处理工艺推荐的回火规范表推荐的回火规范表
