Ⅰ 有的模具钢为什么要2次回火,2次回火有什么优点和缺点,还是用第一次一样温度吗
Cr12MoV、、D2、DC53、SKD61及高速钢等一类模具钢材当模具要求较高硬度时,均具有回火二次硬化的现象,所以,回火是模具钢淬火后不可缺少的后续工序。模具钢材回火温度的选取完全依据模具零件要求和力学性能而定。
回火以温度高低不同分为一般有低温回火、中温回火和高温回火三种工艺方法可以选择:
1.模具钢低温回火。一般为250℃以下。其目的是在尽可能保留高硬度条件下,低温回火的组织转变是淬火马氏体转变为回火马氏体,消除和降低模具钢淬火应力,淬火的组织应力得到部分缓解,其特点是可以保持淬火的高硬度;优点:回火后模具的色泽好,能保持真空淬火的白色(180℃以下),或转变成淡黄色(200~250℃);缺点:.内应力消除不完全,模具的脆性较大,比较适用于压应力工作状态的模具(如冲头、模芯等),一般需线切割或火花加工的模具不适用低温回火;保留较多的残余奥氏体,模具的尺寸稳定性稍差;回火时间长,交货较慢;要求高耐磨的冷作模具零件采用。
2.模具钢中温回火。一般为300~500℃,使淬火钢既有一定的强度和弹性又有足够的韧性和塑性,受冲击的模具零件采用。
3.模具钢高温回火。一般为500~650℃之间或更高些。高温回火的组织转变为残余奥氏体转变成马氏体,同时回火马氏体中析出细密碳化物,使材料发生二次硬化,达到高硬度的要求,此时模具的残余应力较小;目的是调整模具钢的强韧性(既综合力学性能)使达到最佳的配合。作为模具钢预先热处理时,也为后续工序的表面淬火,渗氮等作组织准备,改善可加工性。此外。对某些高合金钢可获得二次硬化效果,提高硬度,耐磨性和尺寸稳定性,消除残留奥氏体。热作和塑料模具零件采用,目的是提高在模具工作温度下的韧性和耐磨性。
优点:组织转变较充分,内应力较小,所以一般大型的模板和需要线切割或电加工的模具都采用高温回火;尺寸稳定性及耐磨性均优于低温回火;回火时间较短;
缺点:色泽较差,不能保持真空淬火的本色,高温回火后一般为暗棕色或深蓝色,某些合金含量较低的材料还会出现薄薄的氧化皮层,因此高温回火不适用于已精加工的镜面模;
模具钢回火保温时间,原则是保温时间要充分,保温不足往往造成不良后果,有时需要两次或多次回火,在保温时间上宁长勿短。尤其是所谓的快速回火,单纯为缩短时间而损害质量,是不可取的。
通常规定最短不得少于1h。像余热回火(自回火),局部回火是不得已而为之,不可取。高速钢或高合金模具钢有二次硬化效应,必须反复回火2~4次。缓慢冷却效果更好,因为细微的二次碳化物在此过程中析出。
Ⅱ 什么是耐高温钢板
耐高温钢板是用钢水浇注,冷却后压制而成的平板状钢材。
按合金元素含量多少,分为:低合金钢(合金元素总量低于5%)、中合金钢(合金元素总量为5%-10%)高合金钢(合金元素总量高于10%)。
按所含的主要合金元素,分为:铬钢(Cr-Fe-C)、铬镍钢(Cr-Ni-Fe-C)、锰钢(Mn-Fe-C)、硅锰钢(Si-Mn-Fe-C)。
按小试样正火或铸态组织,分为:珠光体钢、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、莱氏体钢。
按用途分为:合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。
(2)什么钢材回火温度高扩展阅读:
随着科学技术和工业的发展,对材料提出了更高的要求,如更高的强度,抗高温、高压、低温,耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学性能的要求,碳钢已不能完全满足要求。
碳钢的不足:
1、淬透性低。一般情况下,碳钢水淬的最大淬透直径只有10mm-20mm。
2、强度和屈强比较低。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa,而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的 σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。
3、回火稳定性差。由于回火稳定性差,碳钢在进行调质处理时,为了保证较高的强度需采用较低的回火温度,这样钢的韧性就偏低;为了保证较好的韧性,采用高的回火温度时强度又偏低,所以碳钢的综合机械性能水平不高。
4、不能满足特殊性能的要求。碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差,不能满足特殊使用性能的需求。
Ⅲ 为什么一般要把钢材加热到1000-1250℃高温下进行锻造加工
原因:
1、高温回火的回火温度高,有利于彻底消除内应力,提高塑性和韧性,碳结构、合金钢、保证淬透性结构钢钢材均可采用高温回火状态交货。
2、加热温度越高,晶粒长大越快,奥氏体越粗大;保温时间延长,晶粒不断长大,但长大速度越来越慢。
例如:机械结构钢即适用于制造机器和机械零件的合金钢。通常要经过热处理(如调质处理、表面硬化处理)后使用。
优质碳素结构钢主要用于制造机器零件。一般都要经过热处理以提高力学性能。30、35、40、45、50钢经热处理后具有良好的综合力学性能,即具有较高的强度和较高的塑性、韧性,用于制作轴类零件。
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1、钢材出厂前经退火热处理。退火的目的主要是为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力,并为后道工序作好组织和性能上的准备,合金结构钢、保证淬透性结构钢、轴承钢、工具钢、汽轮机叶片用钢。
2、从钢液中产生晶体的过程,也称液态结晶或一次结晶。随着热量的导出,晶体从无到有(形核),由小变大,直至液体全部转为固体,完成结晶过程。钢液的结晶过程决定着钢锭或铸件的结晶组织及物理、化学不均匀性,从而影响到钢的机械、物理和化学性能。
Ⅳ 请问以下钢材适合在什么温度下去应力回火,要多久
该材质为高碳工具钢。仅仅是去应力回火,则需220-250度之间就行了。如果是淬火后的组织回火,一般在250-280度之间。回火的时间按厚度计算,20-30mm\h就可。
Ⅳ 42crmo是什么材料
属于金属材料。
42CrMo钢属于超高强度钢,具有高强度和韧性,淬透性也较好,无明显的回火脆性,调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧性良好。该钢适宜制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具。
材料适用范围:
强度、淬透性高,韧性好,淬火时变形小,高温时有高的蠕变强度和持久强度。
用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件,如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、压力容器齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹,也可用于 2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具,并且可以用于折弯机的模具等。
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物理性能:
1)临界点温度(近似值):Ac1=730°C、Ac3=800°C、Ms=310°C。
2)线胀系数:温度20~100°C/20~200°C/20~300°C /20 ~400°C/20~500°C /20~600°C,线胀系数: 11.1×10K/12.1×10K/12.9×10K/13.5×10K/13.9×10K14.1×10K。
3)弹性模量:温度20°C/300°C/400°C/500°C/600°C,弹性摸210000MPa/185000MPa/ 175000MPa/165000MPa/15500oMPa[2]
材料的持性:
42Cr2Mo钢是超高强度钢,具有高强度和韧性,淬透性也较好,无明显的回火脆性,淬火时变形小,调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧度良好,高温时有高的蠕变强度和持久强度。该钢通常将调质后表面淬火作为热处理方案。
Ⅵ 红冲模具应该用什么耐高温的材料好点
制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、 钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳 高铬或中 铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、 钢结硬质合金 等等。
1.碳素工具钢 在模具中应用较多的碳素工具钢为T8A、T10A等,优点为加工性能好,价格便宜。但淬透性和红硬性差,热处理变形大,承载能力较低。
2. 低合金工具钢 低合金工具钢是在碳素工具钢的基础上加入了适量的合金元素。与碳素工具钢相比,减少了淬火变形和开裂倾向,提高了钢的淬透性,耐磨性亦较好。用于制造模具的低合金钢有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代号CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代号GD)等。
3. 高碳高铬工具钢 常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1(代号D2),它们具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性,热处理变形很小,为高耐磨微变形模具钢,承载能力仅次于高速钢。但碳化物偏析严重 ,必须进行反复镦拔 (轴向镦、径向拔)改锻,以降低碳化物的不均匀性,提高使用性能。
4. 高碳中铬工具钢 用于模具的高碳中铬工具钢有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等,它们的含铬量较低, 共晶碳化物少,碳化物分布均匀,热处理变形小,具有良好的淬透性和尺寸稳定性。与碳化物偏析相对较严重的高碳高铬钢相比,性能有所改善。
5. 高速钢 高速钢具有模具钢中最高的硬度、耐磨性和抗压强度,承载能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V(代号8-4-1)和含钨量较少的W6Mo5 Cr4V2(代号6-5-4-2,美国牌号为M2)以及为提高韧性开发的 降碳降钒 高速钢 6W6Mo5 Cr4V(代号6W6或称低碳M2)。高速钢也需要改 锻 ,以改善其碳化物分布 。
6. 基体钢 在高速钢的基本成分上添加少量的其它元素,适当增减含碳量,以改善钢的性能。这样的钢种统称基体钢。它们不仅有高速钢的特点,具有一定的耐磨性和硬度,而且抗疲劳强度和韧性均优于高速钢,为高强 韧性冷作模具钢 ,材料成本却比高速钢低。模具中常用的基体钢有 6Cr4W3Mo2VNb(代号65Nb)、7Cr7Mo2V2Si(代号LD)、5Cr4Mo3SiMnVAL(代号012AL)等。
7. 硬质合金和钢结硬质合金 硬质合金的硬度和耐磨性高于其它任何种类的模具钢,但抗弯强度和韧性差。用作模具的硬质合金是钨钴类 ,对冲击性小而耐磨性要求高的模具,可选用含钴量较低 的硬质合金。对冲击性大的模具,可选用 含钴量较高 的硬质合金。
钢结硬质合金 是以铁粉加入少量的合金元素粉末(如铬、 钼 、钨、钒等)做粘合剂,以碳化钛或碳化钨为硬质相,用粉末冶金方法烧结而成。钢结硬质合金 的基体是钢,克服了硬质合金韧性较差、加工困难的缺点,可以切削、焊接、锻造和热处理。 钢结硬质合金含有大量的碳化物,虽然硬度和耐磨性低于硬质合金,但仍高于其它钢种,经淬火、回火后硬度可达 68 ~ 73HRC。
冲压模具材料的选用及热处理要求
选用冲裁模具材料应考虑工件生产的批量,若批量不大就没有必要选择高寿命的模具材料;还应考虑被冲工件的材质,不同材质适用的模具材料亦有所不同。对于冲裁模具,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,钢材的耐磨性取决于碳化物等硬质点相的状况和基体的硬度,两者的硬度越高,碳化物的数量越多,则耐磨性越好。
常用冲压模具钢材耐磨性 的劣优依次 为碳素工具钢 — 合金工具钢 — 基体钢 — 高碳高铬钢 — 高速钢 — 钢结 硬质合金 — 硬质合金。
此外还必须考虑工件的厚度、形状、尺寸大小、精度要求等因素对模具材料选择的影响。
1.传统模具用钢 长期以来,国内薄板冲裁模用钢为 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。
其中 T10A 为碳素工具钢,有一定强度和韧性。但耐磨性不高,淬火容易变形及开裂,淬透性差,只适用于工件形状简单、尺寸小、数量少的冲裁模具
。
T10A 碳素工具钢的热处理工艺为: 760~810 ℃水或油 淬, 160~180 ℃ 回火,硬度 59~62HRC 。
CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金钢种,淬火操作简便,淬透性优于碳素工具钢,变形易控制。但耐磨性和韧性仍较低,应用于中等批量、工件形状较复杂的冲裁模具。 CrWMn 钢的热处理工艺为:淬火温度 820~840 ℃ 油冷 ,回火温度 200 ℃,硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 钢的热处理工艺为:淬火温度 780~820 ℃ 油冷 ,回火温度 150~200 ℃,空冷,硬度 60~62HRC 。注意 回火温度在 200~300 ℃范围有回火脆性和显著体积膨胀,应予避开。
Cr12 和 Cr12MoV 为高碳高铬钢,耐磨性较高,淬火时变形很小,淬透性好,可用于大批量生产的模具,如硅钢片冲裁模。但该类钢种存在碳化物不均匀性,易产生碳化物偏析,冲裁时容易出现崩 刃 或断裂。其中, Cr12 含碳量较高,碳化物分布不均比 Cr12MoV 严重,脆性更大一些。
Cr12 型钢的热处理工艺选择取决于模具的使用要求,当模具要求比较小的变形和一定韧性时,可采用低温淬火、回火( Cr12 为 950~980 ℃淬火, 150~200 ℃回火; Cr12MoV 为 1020~1050 ℃淬火, 180~200 ℃回火 )。若要提高模具的使用温度,改善其淬透性和红硬性,可采用高温淬火、回火 ( Cr12 为 1000~1100 ℃淬火, 480~500 ℃回火; Cr12MoV 为 1110~1140 ℃淬火, 500~520 ℃回火 )。高铬钢在 275~375 ℃区域有回火脆性,应予避免。
2.常用模具新钢种
为了弥补传统模具钢种性能的不足,国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢:
( 1 ) Cr12Mo1V1 (代号 D2 )钢 为仿美国 ASTM 标准中的 D2 钢引进 的钢种,属 Cr12 型钢。由于 D2 钢中 Mo 、 V 含量增加,细化了晶粒,改善了碳化物的分布状况,因此 D2 钢的强韧性(冲击韧度、抗弯强度、挠度)比 Cr12MoV 钢有所提高,耐磨性和抗回火稳定性也比 Cr12MoV 更高。可用深冷处理,提高硬度并改善尺寸稳定性。用 D2 钢制作的冲裁模具寿命要高于 Cr12MoV 钢模具。 D2 钢的锻造性能和热塑成形性比 Cr12MoV 钢略差,机械加工性能和热处理工艺与 Cr12 型钢相似。