HM1鋼制熱擠壓-擴孔自動生產(chǎn)線用模鹽浴淬火工藝
軸承套圈毛坯熱擠壓-擴孔自動生產(chǎn)線用模,在擠壓重達17.5kg的毛坯時,要經(jīng)受高溫、高壓、噴水強制冷卻和油污潤滑的循環(huán)作用。因工作環(huán)境惡劣,要求模具具有高的高溫強度、韌性、耐回火性和耐冷熱疲勞性能。國內(nèi)不少廠家曾選用5CrMnMo、3Cr2W8V鋼制造,不能滿足生產(chǎn)要求;改用HM1鋼取得滿意效果。
(1)預(yù)備熱處理工藝 大模塊鍛后要進行1060~1130℃的正火處理,加熱時間按1min/mm計算。正火可以消除鏈狀碳化物,提高鋼的韌性。正火后再進行球化退火。退火工藝規(guī)范為870~880℃×2h+730~740℃×4×6h,爐冷至500℃出爐。硬度≤255HBW。
(2)淬火回火處理 500℃+800℃兩次預(yù)熱,1060~1130℃加熱,加熱時間按30s/mm計算,淬油;620~650℃×2h×2次回火。熱處理后硬度為46~51HRC。
(3)使用效果 HM1鋼制凹模的壽命為700~2860次,真空熱處理后模具的使用壽命可達1350~4400次,失效形式多為疲勞斷裂。
HM1鋼制連桿輥鍛成形模鹽浴淬火工藝
95連桿輥鍛成形模,裝在BK620輥鍛機上使用時,要在2MN的輥鍛力、8r/min的轉(zhuǎn)速下,使1150℃左右在45鋼連桿輥鍛成形。
輥鍛模在工作過程中,與高溫金屬相接觸,工作型腔表面溫度可達500~700℃左右,極易軟化,使硬度和強度下降;且又在急冷急熱的條件下工作,熱裂、龜裂和磨損現(xiàn)象十分嚴重。同時因鍛件尺寸和重量大,金屬形變速度快,變形量大,所以模具所承受的工作負荷也是很大的。通常輥鍛模具用3Cr2W8V鋼,因抗熱裂、抗龜裂性能很差,壽命低,換模次數(shù)頻繁,不能滿足生產(chǎn)需求。改用HM1鋼制模,基本上滿足了生產(chǎn)需求。
(1)鍛造后模坯進行球化退火 860~870℃×2~3 h,爐冷至720~730℃×4~6 h,爐冷到500℃以下出爐空冷。退火后硬度為178~222HBW。退火后如在晶界析鏈狀碳化物,可用正火或重新退火予以消除。
(2)淬火回火 采用600℃、800℃兩次預(yù)熱,1030~1040℃加熱,淬油;620~630℃×4~6h×2次回火,回火后硬度為52~54HRC。
(3)電火花加工或線切割后去應(yīng)力 經(jīng)電火花或線切割加工后,模具型腔表面層存在著較大的應(yīng)力和數(shù)量較多有可能成為斷裂裂紋源的微細裂紋。要采取稍低于回火溫度的溫度補充一次高溫回火,進行去應(yīng)力,如600℃×4h。
(4)消除磨削應(yīng)力 由于材料改進,熱處理工藝得當(dāng),模具壽命得到提高,但是,不要等到模具報廢了才卸模。應(yīng)在使用到一定時間時拆下來修磨,并進行低溫回火,以消除修磨應(yīng)力。
按上述工藝處理的HM1鋼模具,不經(jīng)修磨一次壽命就超過1萬件,最高達1.7萬件。型腔表面幾乎不生產(chǎn)龜裂、熱裂現(xiàn)象,磨損也較輕微,但模具最終失效形式仍以斷裂為主。
HM1鋼制熱鍛模鹽浴淬火工藝
HM1鋼用于制作工條件苛刻、在批量、連續(xù)及自動線生產(chǎn)條件下使用的熱鍛模,使用壽命比原3Cr2W8V鋼提高1~4倍。實施的熱處理工藝如下:
(1)預(yù)備熱處理 正火處理:1160~1130℃×1min/mm,空冷;球化退火:870℃×2h,730℃×4~6h,爐冷至500℃出爐空冷。
(2)淬火回火處理 600℃+850℃兩次預(yù)熱,1080~1130℃加熱,淬油,油冷至200℃左右空冷;620~650℃×2h×2次回火。回火后硬度為46~51HRC。
(3)表面強化處理 560~580℃離子滲氮或氮碳共滲。
按上述工藝處理,模具壽命達2860次,而原模具壽命只有300次。
HM1鋼制軸承套圈熱擠壓模鹽浴淬火工藝
軸承套圈熱擠壓模工作條件比較惡劣,用3Cr2W8V鋼制作,模具壽命只有2000件左右;選用HM1鋼,模具壽命大為提高。熱處理工藝如下:
600℃+850℃兩次預(yù)熱,1050℃×25s/mm,淬油,油冷至200℃左右出油空冷,淬火后硬度為52~53HRC;630℃×2h+615℃×2h回火,回火后硬度45~47HRC。
按上述工藝處理后的模具,經(jīng)7507、7508、7208、22708、22709幾種規(guī)格軸承套凹模使用考證,模具的壽命均超過2萬件,最高使用壽命達3.9萬件,是原3Cr2W8V鋼模具壽命的10倍以上。
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