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青岛DC53模具钢的热处理工艺及冷作模具钢的失效方式有哪些?

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青岛DC53模具钢的热处理工艺及冷作模具钢的失效方式有哪些?

发布日期:2018-05-21 作者: 点击:

青岛DC53模具钢的性能主要决定于材料的成分与热处理工艺,所以当材料的成分一定时,热处理工艺对材料性能的影响就会十分重要,一般要求热处理后具有较高的变形和断裂抗力,良好的耐磨损和抗疲劳能力。目前热处理大致可分为两个步骤:

⑴预先热处理:为了对最终热处理做好组织上的准备,模具通常都会进行预先热处理。传统的预先热处理主要是退火和正火,但随着技术的发展,目前在有的模具钢中常用调制处理来替代球化退火,这样可以起到细化组织,提高强度和硬度的作用。

⑵最终热处理:淬火是最终热处理的重要环节,在预先热处理后,应该选择合理的淬火温度和保温时间,并根据实际性能选择不同的淬火冷却介质如:盐浴、油冷、空冷、水冷等,并采取合理的保护措施防止出现严重的脱碳氧化现象,这样才能保证模具钢的使用寿命。在淬火后要根据实际需要进行不同温度的回火,尽量避开回火脆性温度范围,使模具钢达到服役条件。

冷作模具钢的4种失效方式:

⑴断裂失效:模具钢在失效前结构良好,无明显宏观征兆,工作中突然发生脆性断裂。此类失效非常危险,往往伴随着人身事故和巨大的经济损失。产生此类失效主要是因为材料的韧性不足,在承受高应力下,发生了永久性断裂,如在冷挤压和冷镦中出现的冲头折断和开裂。

⑵变形失效:这种失效形式主要是由于模具材质本身强度不足,或加工工艺不正确,未能在使用中使模具达到足够的强韧性。如冷墩墩头的下凹、弯曲等。

⑶磨损失效:指模具表面工作部位与被加工件发生磨损消耗,造成工件尺寸未能达到使用标准,这种失效形式主要包括正常磨损失效和非正常磨损失效。正常磨损失效是指模具工作表面与加工零件之间发生均匀磨损,使工作表面形状与尺寸发生变化。非正常磨损失效是指模具工作表面与被加工零件在局部高压下发生咬合现象,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现严重划痕或零件整体尺寸发生偏差,此类失效多易于发生在拉伸、弯曲、挤压模具。

pk10平台⑷疲劳失效:冷作模具钢主要是在高硬度,高强度状态下服役的,因此其具有较强的抗裂纹萌生能力,但由于韧性相对较低,所以一旦产生微小裂纹,便以较快的临界速率发生扩展,使疲劳裂纹扩展循环数大幅度减少。因此冷作模具钢的寿命主要决定于其抗裂纹萌生能力,此类失效多发生在冷挤压和冷镦头等重载模具中。

青岛DC53模具钢的性能要求:

⑴高硬度:模具钢工作时常承受很高的压力,足够的硬度可以保持模具的形状与尺寸,常用的模具钢室温下硬度均在 60HRC 以上。

pk10平台⑵良好的热稳定性:热稳定性是指钢在加热或高温下,仍能保证组织和性能的稳定性,具有足够的硬度。虽然冷作模具钢是制备常温下工作的模具,但模具工作过程中与工件之间产生很大的摩擦力,会使模具局部温度升高,所以良好的热稳定性也是其重要性能指标之一。

⑶高耐磨性:工件在成型过程中,与模具型腔表面在大的正压力下进行摩擦运动,为防止模具表面由于划痕破坏,而影响工件尺寸的精确度,应使模具表面面具有良好的耐磨性。

⑷高强度和韧性:模具在工作条件下,常常受到冲击重载荷、应力集中等作用易于破损断裂,所以强度和韧性对模具寿命来说是很重要的。目前多用改善材料的晶粒度,碳化物的尺寸与分布,残余奥氏体含量等来提高强度和韧性。

⑸良好的抗咬合性:零件加工过程中,模具型腔表面与零件直接接触,并在大压力下进行摩擦运动,两种金属原子易于发生扩散作用,使零件表面金属粘附在模具表面,破坏模具的精确度和使用寿命。

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