热挤压模具热处理基本工艺.doc

4Cr5MoSiV热挤压模具热解决工艺§1热解决工艺课程设计目热解决工艺课程设计是高等学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热解决原理与工艺课程最后一种教学环节。其目是：（1）培养学生综合运用所学热解决课程知识去解决工程问题能力，并使其所学知识得到巩固和发展。（2）学习热解决工艺设计普通办法、热解决设备选用和夹具设计等。（3）进行热解决设计基本技能训练，如计算、零件绘图和学习使用设计资料、手册、原则和规范。因而，本课程设计规定咱们综合运用所学知识来解决生产实践中热解决工艺制定问题，涉及工艺设计中细节问题，如设备选用，夹具设计等。规定咱们设计工艺流程，这需要翻查大量文献典籍。如何灵活使用资料、手册，如何高效查找所需信息，以及手册查找规范和原则等，均不是一蹴而就事情，需要咱们在实践中体会并不断地总结，才干不断进步。材料热解决工艺课程设计是培养材料专业学生在热解决原理方面能力重要环节，纸上谈兵是经不起考验，夯实理论唯有通过实践才可以证明，且科学实践可以有效巩固甚至发展原有理论，因而，本课程设计通过给出20余种不同牌号材料，规定学生以个人（容许讨论）或组队方式完毕热解决工艺设计，对学生巩固已学热解决知识、学习使用工具书、增强团队合伙意识等是大有裨益。§2零件技术规定及选材2.1热挤压模具工作条件热挤压模具用于机器零件和型材挤压成型，重要有冲头、凹模及其她辅助某些构成，其工作条件决定于挤压设备类型、被挤压材料性质、加热温度及挤压工艺等因素。热挤压模具工作温度热挤压模具在挤压铜合金、钛合金时，工作温度可达600～800℃，甚至更高。热挤压模具工作时冷却条件在工作过程中，热挤压模具都被强制冷却，以免模具温升过高。热挤压模具受力条件热挤压冲头在工作时要受到大压力、弯矩及循环热应力作用。凹模模腔受大压应力和拉应力作用，易生脆裂，还要受到摩擦和热疲劳作用。2.2热挤压模具失效形式热挤压模具常用失效形式有初期脆断、热疲劳、疲劳断裂、堆塌及磨损等。热挤压模具由于工作温度较高，因而，除脆断外，型腔堆塌及磨损就成为热挤压模具重要失效形式。2.3热挤压模具材料选用影响热作模具寿命因素诸多，例如模具受力状况、工作温度、冷却方式，被加工材料性质、变形量、变形速度以及润滑条件等。因而，在选取材料时，应依照模具类型及详细工作条件合理选用。热挤压模具用钢规定有高断裂抗力、抗压、抗拉及屈服强度，冲击韧度，断裂韧度，耐回火性及高温强度，室温和高温硬度。此外，还规定具备高导热性、小热胀系数、高高温相变点和抗氧化能力。热挤压模具重要用钢见表1所示。表1模具名称钢号工作硬度HRC备注机械压力机及水压机冲头3Cr2W8V44～50水冷却3Cr3Mn3W2V44～506Cr4Mn3Ni2WV48～523Cr3Mn3VNb44～985Cr4Mn3SiMnVAl48～525Cr4W5Mn2V48～524Cr5W2VSi43～474Cr5MoSiV143～47机械压力机及水压机凹模3Cr2W8V38～45水冷却3Cr3Mo3W2V43～463Cr3Mo3VNb43～466Cr4Mo3Ni2WV48～524Cr3Mo3W4VTiNb48～524Cr5MoSiV43～474Cr5MoSiV143～47在课程设计中，咱们选用4Cr5MoSiV钢作为热挤压模具材料。2.4化学成分及合金元素作用2.4.14Cr5MoSiV重要化学成分表2化学成分CSiMnMoVP、S（≤）Cr质量分数（%）0.3～0.430.8～1.200.2～0.501.1～1.600.30～0.600.0304.75～5.50此外，镍Ni：容许残存含量≤0.25，铜Cu：容许残存含量不大于等于0.30。2.4.2合金元素作用硅：是不形成碳化物而几乎所有溶于基体中合金元素，硅能提高钢强度、耐回火性和耐疲劳性。钼：能有效细化晶粒，减少过热倾向，提高耐回火性和大大削弱钢回火脆性，钼明显推迟珠光体转变，但对贝氏体转变影响不大。钒：是强碳化物形成元素，可以提高钢强度、硬度，减少钢过热敏感性，能有效细化晶粒，提高钢耐回火性和增强二次硬化效应。碳：钢中增长碳量将提高强度，对于热作模具来说，可提高高温强度、热态硬度和耐磨性。但碳量增长会导致其韧性减少，使钢裂纹敏感性增大。普通热作磨具钢碳质量分数在0.3%-0.6%之间。热作模具钢中碳一某些进入钢基体，引起固溶强化；此外一某些将和合金元素中碳化物形成元素结合成合金碳化物，淬回火后这种合金碳化物除某些残留外，其她某些会在回火过程中从淬火马氏体基体上弥散析出，产生两次硬化现象。不同碳化物形成元素所体现出来性能不同，重要取决于均匀分布残留合金碳化物、弥散分布合金碳化物及回火马氏体组织。铬：是热作模具钢中普遍采用合金元素，能提高淬透性及耐回火性，改进钢冲击韧度，并有助于提高耐磨性、高温强度、热