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1、3.1熱作模具的工作條件與性能要求3.1.1熱作模具的工作條件3.1.2熱作模具的性能要求3.2熱作模具材料的選用3.2.1鍛壓模具用鋼的選用3.2.2熱擠壓模具用鋼的選用3.2.3壓鑄模具用鋼的選用3.3熱作模具的制造工藝路線3.4熱作模具的熱處理3.4.1退火3.4.2淬火3.4.3回火3.5熱作模具熱處理實例3.5.1錘鍛模具熱處理3.5.2鉻系熱作模具鋼熱處理第3章熱作模具鋼及其熱處理目錄3.1熱作模具的工作條件與性能要求3.1.1熱作模具的工作條件.什么是熱作模具？熱作模按用途分為哪幾種類型？熱作模具是將加熱到再結(jié)晶溫度以上的固態(tài)或液
2、態(tài)金屬壓制成型的工具，包括熱鍛模具、熱擠壓模和壓鑄模三類。熱作模具工作條件的主要特點是與熱態(tài)金屬相接觸，這是與冷作模具工作條件的主要區(qū)別。2.熱作模具的工作條件如何？3.1熱作模具的工作條件與性能要求3.1.1熱作模具的工作條件2.熱作模具的工作條件如何？(1)型腔表層工作溫度高。擠壓GCr15軸承套圈，鋼坯加熱至1050~1100℃，擠壓力為2000~2500MPa，凹、凸模的瞬時溫度高達600~650℃，甚至超過700℃。盡管熱鍛模具不同，型腔表層金屬受熱溫度也不相同，但是最低也有幾百攝氏度;熱擠壓模具與壓鑄模具型腔表層溫度更高。錘鍛模：3
3、00～400℃熱擠壓模：500～800℃壓鑄模：ADC12鋁硅合金澆注溫度640～700℃（模具預熱160-270℃）壓鑄黑色金屬時可達1000℃以上這樣高的使用溫度會使模腔表面硬度和強度顯著降低，為此.對熱模具鋼的基本使用性能要求是熱塑變抗力高，包括高溫硬度和高溫強度、高的熱塑變抗力，實際上反映了鋼的高回火穩(wěn)定性。由此便可以找到熱模具鋼合金化的第一種途徑，即加入Cr、W、Si.等合金元素可以提高鋼的回火穩(wěn)定性。3.1熱作模具的工作條件與性能要求3.1.1熱作模具的工作條件2.熱作模具的工作條件如何？(1)型腔表層工作溫度高。(2)反復被加熱和
4、冷卻，易產(chǎn)生熱疲勞。為避免熱擠壓模急劇升溫被軟化，熱擠壓時噴水基乳化液冷卻，急冷急熱，產(chǎn)生較大的疲勞應力。熱作模具的工作特點是具有間歇性。每次使熱態(tài)金屬成型后都要用冷卻介質(zhì)冷卻型腔的表面。因此，熱作模具的工作狀態(tài)是反復受熱和冷卻，從而使型腔表層金屬產(chǎn)生反復的熱脹冷縮，即反復承受拉壓應力作用。其結(jié)果是引起型腔表面出現(xiàn)裂紋，稱為熱疲勞現(xiàn)象。3.1熱作模具的工作條件與性能要求3.1.1熱作模具的工作條件2.熱作模具的工作條件如何？(1)型腔表層工作溫度高。(2)反復被加熱和冷卻，易產(chǎn)生熱疲勞。(3)工作應力高，沖擊載荷大。錘鍛模受強烈的沖擊載荷和工作
5、應力。壓力機鍛模是在高溫、高的壓力負荷下服役的。3.1熱作模具的工作條件與性能要求3.1.1熱作模具的工作條件1.什么是熱作模具？熱作模按用途分為哪幾種類型？2.熱作模具的工作條件如何？(1)型腔表層工作溫度高。(2)反復被加熱和冷卻，易產(chǎn)生熱疲勞。(3)工作應力高，沖擊載荷大。(4)承受劇烈的摩擦磨損。被變形的熱態(tài)金屬在模具型腔內(nèi)或模具表面的塑性流動，使熱作模具承受著劇烈的摩擦。熔融的液態(tài)金屬在模具型腔內(nèi)快速流動，模具型腔表面承受著熾熱液態(tài)金屬的沖刷、摩擦。3.1熱作模具的工作條件與性能要求3.1.1熱作模具的工作條件1.什么是熱作模具？熱作
6、模按用途分為哪幾種類型？2.熱作模具的工作條件如何？3.熱作模具的主要失效形式有哪些？(1)變形失效變形失效是指熱作模具頻繁與高溫毛坯工件接觸使用后出現(xiàn)軟化，因發(fā)生塑性變形超差而引起的失效。對于黑色金屬成形，當模具表面軟化后硬度低于30HRC時容易發(fā)生變形而堆塌。工作載荷大、工作溫度高的熱擠壓模具和鍛壓模具的凸起部位易產(chǎn)生這類失效。(2)熱疲勞失效熱疲勞失效是指熱作模具在工作過程中因周而復始地反復被加熱和冷卻，使模具表面產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋而引起的失效。在工作過程中工作溫差大，反復被快速加熱又被快速冷卻的壓鑄模具、鍛壓模具等易產(chǎn)生熱疲勞裂紋。熱疲勞裂紋
7、屬于表面裂紋，一般較淺，在應力作用下向內(nèi)部擴展，最終導致模具產(chǎn)生斷裂失效。(3)斷裂失效斷裂失效是指材料本身承載能力不足以抵抗工作載荷而出現(xiàn)失穩(wěn)態(tài)下的材料開裂，包括脆性斷裂、韌性斷裂，疲勞斷裂和腐蝕斷裂。熱作模具斷裂(特別是早期斷裂)，與工作載荷過大、選材和材料處理不當及應力集中等有關(guān)。擠壓沖頭及模具凸起部位根部易出現(xiàn)斷裂失效。(4)熱磨損失效熱磨損失效是指模具工作部位與被加工材料之間相對運動產(chǎn)生摩擦損耗，而引起的模具尺寸超差和表面損傷失效。模具工作溫度、材料的硬度、合金元素及潤滑條件等都影響模具磨損。相對運動劇烈和凸起部位的模具，如熱擠壓沖頭
8、等易產(chǎn)生磨損失效。鍛造3.1熱作模具的工作條件與性能要求3.1.1熱作模具的工作條件3.熱作模具的主要失效形式有哪些？(1)變形失效——原因：高溫硬度
