温挤压模具材料的选择技巧及其使用规则

温挤压模具是保证温挤压件质量的重要工艺装备,温挤压成型技术是一种无切削精密塑性成形工艺方法,其加热温度介于室温与完全内结晶温度(钢铁材料200-850℃)之间。温挤压成形零件强度高、刚性好、重量轻,精度和表面粗糙度已近于机械加工。那么材料该如何选择呢
1、模具材料
温挤压模具工作循环过程中,由于受到高温、高压和交变载荷作用,要求模具钢应具有强度、硬度高、韧性、耐磨性和红硬性好等。具体是:
1)低温(200-400℃)挤压时,选用3cr3mo3w2v、w18cr4v、w6mo5cr4v2等。
2)中温(400-500℃)挤压时,选用4cr5mosiv、4cr5w2siv、5crnimo等。
3) 高温(500℃以上)挤压时,选用5cr4mo3simnval、6cr4mo3ni2wv、3cr3mo3w2v、9cr6w3mo2v2。
2、模具结构
在模具结构设计时,应考虑模具结构尽可能有利于金属流动,模具各部位受力均匀,充分考虑型腔断面形状,工作部分应光滑连接,尽可能避免尖角、窄缝造成的应力集中源,防止热处理和挤压过程开裂现象。
温挤压模具的使用规则:
3、表面强韧化处理
应采用合理的强韧化处理和表面强化处理,使模具获得良好的整体强韧性和高的表面硬度、耐磨性和抗粘膜性能,有效提高模具使用寿命。如,cr4w2mo2v温挤压凹模工艺:形变余热正火处理(960℃、保温1.5h)+等温球化退火(900℃、保温5h)+高温淬火(1000-1050℃、油淬)+高温回火(560-580℃、1.5h)+s-c-n 三元共渗工艺进行复核强韧化处理。再如3cr2w8v温挤压模具:用1100℃加热保温出炉预冷2-3min,再放入50%k2no3+50%na2no3盐浴中,390℃保温0.5h出炉空冷至室温的等温淬火加560℃×2h回火两次。
4、减摩和润滑方法
为减少模具表面与坯料直接接触,在模具或毛坯表面侵润刷涂润滑剂以减少摩擦,也可提高热传导性。毛坯加热前浸涂还可减少氧化和脱碳。生产中发现:氧化硼+石墨、氧化硼+二硫化钼、石墨水即或油剂、石墨+二硫化钼+油酸、硅砂+氧化铝+硼酸等润滑剂,都能取得良好的润滑效果。


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