火焰淬火钢7CrSiMnMoV在模具上的应用www.tool-tool.com

火焰淬火钢7CrSiMnMoV在模具上的应用 www.tool-tool.com

2010-04-29 09:05:16 阅读6 评论0 字号:

由 于在高温、高速、高负荷条件下工作,模具通常采用耐高温、耐磨、合金成分较高的合金钢、耐热 钢、硬质合金等难加工材料制成。为了提高寿命还须进行特定的热处理工艺或表面强化工艺,所以 加工难度很大。超硬刀具切削、电、化学加工等特殊的加工方法可以解决一些问题,但成本明显增 加。目前,我国广泛使用的冷作模具钢有CrWMn和Cr12型钢等。前者的缺点是易形成网状 碳化物,而后者共晶碳化物带状偏析严重,结果都使钢的强韧性降低,导致模具易崩刃、断裂而早 期失效。为了改善强韧性,生产上采用了多种强韧化工艺,如低温淬火工艺等。另一方面,人们通 过合金化方法,在努力寻求性能更为优越的冷作模具钢。火焰淬火模具钢7CrSiMnMoV( 代号CH1)即是工业发达国家近年开发和使用的新型模具钢,其主要特点如下:(1)强韧性 好火焰淬火具有和整体淬火相近的硬度和各种性能。淬硬层下有高韧性基体作衬垫,工作时刃口不 易产生开裂、崩刃现象。采用表面强化工艺后硬化层保留了一定的压应力(304MPa),可提 高疲劳强度,使模具获得较高的使用寿命。(2)淬火变形小当模具全部加工成型后,在刃口用氧 乙炔火焰加热至淬火温度,然后空冷即达到淬火目的,不须其它加工,所以变形很小。(3)修 复方便可焊性好,制造有偏差时可用相应的焊条进行补焊,经打磨修整即可达到理想的效果。(4 )节省费用,降低成本由于只需氧乙炔气源,不受场地、装备的限制,操作方便。省去整体淬火 多次加热回火的繁琐工序,提高了生产率。初步统计结果,7CrSiMnMoV钢采用火焰淬火 工艺制造的模具与Cr12钢模具相比省电约80%,唐千义:工程师,主要从事机械设计、工艺 研究工作。联系电话:(020)877136681309。收稿日期:1999年3月10 日劳动生产率提高约20%,热处理总费用降低70%左右,模具寿命提高15倍以上。汽车、 摩托车用大型模具切边刃口通常采用Cr12或Cr12MoV钢材料。由于模具尺寸较大,又多 为三维异型曲面,所以不论采用整体结构或镶拼结构,加工都十分困难。整体结构浪费材料,工艺 的可行性要受到热处理炉口尺寸的限制。镶拼结构热处理以后变形大,xx变形困难,且容易降低 模具的精度。80年代火焰淬火钢的出现首先是在汽车行业得到应用和推广,继而在模具制造中也 得到越来越多的应用。近几年,我公司与协作厂家在联合开发替代进口的摩托车油箱模具及其他一 些冲裁模具中,成功地采用了7CrSiMnMoV钢和火焰淬火工艺。7CrSiMnMoV钢 的主要化学成分见表1。表17CrSiMnMoV钢的化学成分质量分数w(%)钢号CCrM oVSiMn7CrSiMnMoV0.65~0.750.9~1.20.2~1.50.1 5~0.300.85~1.150.65~1.05图1油箱内壳切边刃口首先将7CrSiM nMoV圆钢按要求锻造成型,或按零件要求锻造成各种三维形状(实型造型)。退火后粗加工、 磨平,在加工中心加工出刃口形状,钳工修配、安装调试后火焰淬火,图1为油箱内壳切边刃口图 。淬火预热温度一般控制在180~200℃,预热1~1.5h。对单一的大型、整体、封闭型 腔模具可用喷枪直接预热。淬火加热火焰为中性焰,火焰长度10~15mm,氧气压力控制在4 9~69MPa,乙炔压力控制在49~69MPa。加热时火焰距离加热面1~3mm,距 离刃口边沿4~6mm,加热带控制在2~3mm,距离刃口边沿4~6mm,加热的速度控制在 160~200mm/min。模具的最终硬度基本可控制在52~62HRC,淬火的深度达1 5mm,由于火焰淬火以后材料尺寸变化量远小于整体淬火,长度在300mm以内的镶块结构 模具,结合缝之间的间隙<012mm,这对于冲裁模具而言其寿命和精度是xx满足要求的。 以上是采用7CrSiMnMoV钢制造摩托车油箱模具及摩托车头盔模具中的一些经验技术数据 ,实践证明,在其它一些冲裁模具的制作中也可参考,模具的质量和寿命明显提高,极大地方便和 满足了生产的需要。所以,用7CrSiMnMoV钢火焰淬火工艺代替CrWMn和Cr12钢制作大型三维曲线模具,是一种值得推广的方法火焰淬火钢 7CrSiMnMoV在模具上的应用

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