冷作模具钢

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合金冷作模具钢之火焰淬火模具钢一般特性介绍

    火焰淬火模具钢:由于工业产品的迅速更新换代,要求缩短模具的生产周期和简化热处理工艺。20 世纪 70 年代国外研究开发了一系列适合火焰淬火工艺的专用冷作模具钢,如日本爱知制钢公司的 SX5(Cr8MoV)、SX105(7CrMnSiMoV),日立金属公司的 HMD-1(Cr4MnSiMoV)和我国开发的7CrMnSiMoV 等,这些钢的特点如下:
    (1)允许的淬火温度范围宽,甚至于在 100~250℃的变化范围内淬火,都能得到满意的效果;
    (2)淬透性好,空冷淬火能获得高的表面硬度和心部硬度;
    (3)淬火后工件变形小;
    (4)具有良好的强度、韧性和耐磨性;
    (5)具有好的可焊性能,并能采用堆焊修复工艺;(6)具有较好的机械加工性能。
    这类钢的可塑性好,可在 1150~1180℃下加热锻造,采用灶式炉加热时,最好能在 700℃附近预热,以缩短工件在高温的保持时间,使钢材表面烧损量减少到最小。停锻温度应大于 850℃,若用坯料改锻,则不应低于 800℃。由于钢的淬透性好,锻(轧)态钢材表面硬度可超过 HRC50,锻(轧)后应特别注意缓冷,随后及时退火。
    该类钢采用完全退火或不完全退火都能获得所要求的退火硬度,退火时应在有保护气【氛的设备中进行,防止脱碳。其退火组织为粒状珠光体+碳化物。
    火焰淬火模具钢淬透性好,淬火温度宽,淬火后能得到较好的综合性能和表面硬度(高于60HRC)。由于其淬火温度范围宽,便于使用火焰喷嘴对模具施以局部加热淬火作业。在人工操作时,加热温度偏差较大,淬硬深度和表面硬度均与加热时喷嘴的移动速度有关,其移动速度愈快硬度的波动幅度就愈大,且表面硬度值偏低。操作时在保证工件表面不过热的情况下,喷嘴的移动速度以慢一些较为有利。淬硬层深度还取决于加热所用的喷嘴形式,使用双头喷嘴淬硬层较深,使用单头喷嘴则较浅。若使用单头喷嘴,火焰方向应与模具的冲压方向相互垂直。
    这类钢经火焰喷嘴局部加热空冷后,其表面淬火层一般形成残余压应力,这种残余压应力对延长模具使用寿命是有益的。同时,由于钢具有较高的强度和韧性,因此某些小型模具可以不经回火而被直接使用,但对于大型镶块式模具和大动载荷的冲裁模具,仍需施以回火处理。对于冷冲压模具,通常是在 150~200℃进行回火,经过回火的钢材具有高的硬度、强度、韧性以及较好的耐磨性。此外,该类钢的热处理变形小。


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