h14軋板(一種工模具鋼熱處理方法)

admin 2022-10-01 08:00:01 條評(píng)論

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摘要：很多人不知道h14軋板的知識(shí)，小編對(duì)一種工模具鋼熱處理方法進(jìn)行分享，希望能對(duì)你有所幫助！本文導(dǎo)讀目錄：1、h14軋板2、一種工模具鋼熱處理方法3、工程材料常見知識(shí)問(wèn)答-工程h14軋板當(dāng)極壓油基潤(rùn)滑劑在高溫下形成時(shí)，其性能下降，不能為極端溫度應(yīng)用提供物理模具保護(hù)隔膜。同時(shí)，IRMCO高溫高固體...

很多人不知道h14軋板的知識(shí)，小編對(duì)一種工模具鋼熱處理方法進(jìn)行分享，希望能對(duì)你有所幫助！

本文導(dǎo)讀目錄：

h14軋板(一種工模具鋼熱處理方法)

1、h14軋板

2、一種工模具鋼熱處理方法

3、工程材料常見知識(shí)問(wèn)答 -工程

h14軋板

　　當(dāng)極壓油基潤(rùn)滑劑在高溫下形成時(shí)，其性能下降，不能為極端溫度應(yīng)用提供物理模具保護(hù)隔膜。

　　同時(shí)，IRMCO高溫高固體分聚合物潤(rùn)滑油也能提供必要的保護(hù)。

　　由于模具內(nèi)金屬變形，溫度持續(xù)升高，EP油基潤(rùn)滑劑會(huì)變稀，有時(shí)會(huì)達(dá)到閃點(diǎn)或燃燒(冒煙)。

　　當(dāng)IRMCO聚合物潤(rùn)滑劑開始噴灑時(shí)，其稠度通常要低得多。

　　事實(shí)上，聚合物極端溫度潤(rùn)滑劑具有“尋熱特性”，可以粘附在金屬上形成隔膜，從而減少摩擦。

　　這種保護(hù)隔板使工件在成形過(guò)程中無(wú)斷裂和粘連地延伸，從而控制摩擦和金屬流動(dòng)。

　　能有效保護(hù)鍛打，延長(zhǎng)其使用壽命，提高沖壓強(qiáng)度。

　　通常在干摩擦條件下，635模具鋼試樣與材料(如奧氏體鋼)進(jìn)行恒速雙摩擦運(yùn)動(dòng)，載荷以一定速度逐漸增大。

　　這個(gè)載荷稱為“咬合臨界載荷”，其值越大，咬合強(qiáng)度越大。

一種工模具鋼熱處理方法

　　5)回火：將穩(wěn)定化處理后的工模具鋼加熱到525～575℃回火處理。

　　步驟1)中，一次碳化物固溶的保溫時(shí)間優(yōu)選為20～40min。

　　優(yōu)選的，步驟2)中，每次熱處理時(shí)，先加熱到850～950℃保溫15～30min后急冷到室溫，而后加熱到600～700℃保溫15～30min后急冷至室溫。

　　步驟3)中，二次碳化物固溶的保溫時(shí)間優(yōu)選為30～60min。

　　步驟4)中，奧氏體穩(wěn)定化處理的保溫時(shí)間優(yōu)選為2～15min。

　　步驟5)中，較優(yōu)的，回火處理的次數(shù)為2～3次，每次1.5～2h。

　　發(fā)明原理：本發(fā)明通過(guò)各步驟之間相互關(guān)聯(lián)、共同作用實(shí)現(xiàn)了細(xì)化工模具鋼組織、提高工模具鋼硬度與韌塑性匹配的效果，各步驟的作用具體如下：。

　　一次碳化物固溶處理：本發(fā)明通過(guò)1150℃～1200℃一次碳化物固溶處理，利用高溫促使鋼中由共晶反應(yīng)形成的一次碳化物大量溶解，使基體中碳元素和合金元素含量升高，提高馬氏體固溶度，為后續(xù)回火過(guò)程納米級(jí)碳化物脫溶做好必要的元素儲(chǔ)備，有利于提高工模具鋼回火硬度。

　　但是，一次碳化物固溶處理由于采用較高的固溶溫度，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題：一，晶粒明顯粗化，對(duì)韌性不利；二，高溫?cái)U(kuò)散使微區(qū)合金元素均勻化、合金元素團(tuán)簇消除，碳化物潛在形核位置減少，導(dǎo)致碳化物析出需要更大的成分起伏，不利于回火過(guò)程碳化物大量析出。

　　循環(huán)熱處理：通過(guò)850～950℃高溫段和600～700℃中溫段反復(fù)加熱和冷卻，解決了一次碳化物高溫固溶處理產(chǎn)生的問(wèn)題：一方面，使組織中循環(huán)發(fā)生奧氏體馬氏體可逆相變，利用循環(huán)相變過(guò)程中晶界往復(fù)遷移以及合金元素在晶界或相界附近的偏聚，細(xì)化晶粒尺寸；另一方面，循環(huán)相變會(huì)提升基體中微區(qū)元素的不均勻度，大大降低了碳化物析出所需的成分起伏條件，誘發(fā)彌散析出大量尺寸細(xì)小的納米級(jí)或亞微米級(jí)碳化物，從而為后續(xù)二次碳化物固溶處理提供鐵素體細(xì)小、碳化物彌散的良好初始組織。

　　二次碳化物固溶：二次碳化物固溶溫度控制在950～1050℃，不能采用更高的固溶溫度；本步驟的作用主要包括：一，使循環(huán)熱處理后析出的納米級(jí)或亞微米級(jí)二次碳化物重新回溶，使微區(qū)形成大量納米級(jí)元素團(tuán)簇區(qū)域，為回火過(guò)程碳化物析出提供大量的潛在形核位置，有利于提高回火碳化物析出數(shù)量；溫度高于1050℃，將導(dǎo)致微區(qū)成分均勻化，納米級(jí)團(tuán)簇消失，不利于碳化物大量析出。

　　二，調(diào)控殘余奧氏體數(shù)量及尺寸，使組織中形成體積分?jǐn)?shù)15～30％、尺寸幾十到幾百納米不等的殘余奧氏體；溫度高于1050℃，會(huì)導(dǎo)致奧氏體尺寸明顯增大、數(shù)量明顯增多，降低奧氏體穩(wěn)定性，對(duì)回火奧氏體轉(zhuǎn)變不利，影響工模具鋼硬度。

　　低溫穩(wěn)定化預(yù)處理：通常工模具鋼在回火之前不會(huì)進(jìn)行任何預(yù)處理，以最大程度地提高回火碳化物析出數(shù)量和回火硬度，但回火過(guò)程中碳化物沿晶界或馬氏體板條界析出，導(dǎo)致回火后韌性下降。

　　本發(fā)明在二次碳化物固溶后、回火處理前，將工模具鋼在250～350℃進(jìn)行奧氏體穩(wěn)定化預(yù)處理，作用是調(diào)控碳元素和合金元素在馬氏體、奧氏體中的分配，使馬氏體中的碳元素向殘余奧氏體中擴(kuò)散，增加奧氏體碳含量。

　　本步驟主要可實(shí)現(xiàn)如下效果：一方面，使奧氏體穩(wěn)定性增強(qiáng)，利用殘余奧氏體改善韌性；另一方面，由于馬氏體中碳含量降低，減少了回火過(guò)程中沿馬氏體板條界面析出的滲碳體數(shù)量，對(duì)降低回火脆性、提高工模具鋼韌性有利。

　　穩(wěn)定化處理溫度需控制在250～350℃，溫度過(guò)高或過(guò)低均不會(huì)產(chǎn)生奧氏體穩(wěn)定化效果：溫度過(guò)低，不足以使碳原子發(fā)生短程擴(kuò)散，奧氏體碳含量不會(huì)升高；而溫度過(guò)高將導(dǎo)致馬氏體中碳元素直接以碳化物形式析出，不會(huì)向奧氏體中擴(kuò)散。

　　由于上述四個(gè)步驟的作用，最后采用525～575℃回火處理，可促進(jìn)大量納米級(jí)、與基體共格的碳化物析出，顯著提升工模具鋼硬度，同時(shí)硬度和韌性配合得到明顯改善。

　　機(jī)理如下：1)高硬度：一次碳化物固溶處理提高了馬氏體中碳元素和合金元素的過(guò)飽和度，而循環(huán)熱處理及二次碳化物固溶處理使得馬氏體中微區(qū)合金元素不均勻度提高、合金元素團(tuán)簇?cái)?shù)量增加，兩方面因素共同導(dǎo)致回火后馬氏體中析出大量彌散、細(xì)小、與基體共格的納米級(jí)碳化物，產(chǎn)生強(qiáng)烈的析出強(qiáng)化作用，硬度明顯提升。

　　2)良好的韌性：循環(huán)熱處理使馬氏體晶粒細(xì)化，晶界數(shù)量大幅增加，導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展阻力明顯增大；二次碳化物固溶處理控制殘余奧氏體數(shù)量及尺寸，并在低溫穩(wěn)定化后進(jìn)一步增強(qiáng)其穩(wěn)定性；低溫穩(wěn)定化改變碳元素在奧氏體和馬氏體中的分布，減少沿馬氏體板條界析出的滲碳體數(shù)量，避免晶界弱化。

　　由于馬氏體晶粒細(xì)化、殘余奧氏體穩(wěn)定化、滲碳體沿晶析出減少，共同改善工模具鋼韌性。

　　通過(guò)上述細(xì)晶、殘余奧氏體、納米級(jí)團(tuán)簇、共格碳化物等多種組織設(shè)計(jì)手段，最終同時(shí)實(shí)現(xiàn)了工模具鋼高硬度和良好的韌性，滿足了高端工模具產(chǎn)品的硬度-韌性匹配要求。

　　有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：本發(fā)明的熱處理方法采用多種手段相互關(guān)聯(lián)、共同作用，可獲得晶粒細(xì)小、碳化物彌散、均勻分布的工模具鋼晶粒組織，提高工模具鋼的韌形，使工模具鋼具有良好的硬度和韌性匹配。

　　圖3為實(shí)施例1、3、5所得m42鋼、m2鋼和h13鋼的淬回火硬度；。

　　圖4為實(shí)施例1、3、5所得m42鋼、m2鋼和h13鋼的沖擊韌性。

　　下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。

　　(1)m42鋼加熱到1200℃，保溫20min后急冷至室溫；。

　　(2)m42鋼加熱到900℃、保溫30min后急冷到室溫，而后加熱到700℃、保溫15min后冷至室溫；再重復(fù)進(jìn)行上述操作2次；。

　　(3)m42鋼重新加熱到1000℃、保溫60min后急冷；。

　　(4)將m42鋼加熱到350℃，保溫2min后空冷；。

　　(5)將m42鋼加熱到560℃回火2次，每次2h。

　　經(jīng)過(guò)上述處理后的m42鋼的晶粒照片如圖1，可以看到，其平均晶粒尺寸為3.44μm。

　　圖3和圖4分別給出了該m42鋼的硬度及韌性數(shù)據(jù)，可以看到，采用本發(fā)明的熱處理方法可以明顯提高工模具鋼的韌性，使工模具鋼具有良好的硬度和韌性匹配。

　　(1)m42鋼加熱到1150℃，保溫40min后急冷至室溫；。

　　(2)m42鋼加熱到950℃、保溫20min后急冷到室溫，而后加熱到600℃、保溫30min后冷至室溫；再重復(fù)進(jìn)行上述操作2次；。

　　(3)m42鋼重新加熱到1050℃、保溫30min后急冷；。

　　(4)將m42鋼加熱到250℃，保溫15min后空冷；。

　　(5)將m42鋼加熱到570℃回火2次，每次1.5h。

　　經(jīng)過(guò)本實(shí)施例上述處理后的m42鋼的平均晶粒尺寸小于4μm；且該m42鋼的淬回火硬度及沖擊韌性與實(shí)施例1中相近，也獲得了良好的硬度和韌性匹配。

　　(1)m2鋼加熱到1180℃，保溫20min后急冷至室溫；。

　　(2)m2鋼加熱到950℃、保溫15min后急冷到室溫，而后加熱到650℃、保溫20min后冷至室溫；再重復(fù)進(jìn)行上述操作2次；。

工程材料常見知識(shí)問(wèn)答 -工程

　　普通碳素鋼：S、P含量分別≦0.055%和0.045%；。

　　油質(zhì)碳素鋼：S、P含量均應(yīng)≦0.040%；。

　　高級(jí)油質(zhì)碳素鋼：S、P含量分別≦0.030%和0.035%；。

　　碳素結(jié)構(gòu)鋼：主要用于制造各種工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件。

　　碳素工具鋼：主要用于制造各種刀具、量具、模具。

　　1)正常含錳量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：對(duì)于含碳量小于0.25%的碳素結(jié)構(gòu)鋼，含錳量為0.35-0.65%；而對(duì)于含碳量大于0.25%的碳素結(jié)構(gòu)鋼，含錳量為0.5-0.8%，這類鋼的平均含碳量用兩位數(shù)字表示，以0.01%為單位。

　　2)較高含錳量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：對(duì)于含碳量為0.15-0.60%的碳素結(jié)構(gòu)鋼，錳含量為0.7-1.0%；含碳量大于0.60%的碳素結(jié)構(gòu)鋼，錳含量為0.9-1.2%。

　　這類鋼的表示方法是在含碳量的兩位數(shù)字后面副以漢字錳或化學(xué)符合“Mn”。

　　例如20Mn表示平均含碳量為0.2%，含錳量為0.7-1.0%。

　　答：所謂鋼的熱處理就是通過(guò)加熱、保溫、冷卻的操作方法，使鋼的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以獲得所需性能的一種加工工藝。

　　包括表面淬火（火焰加熱、感應(yīng)加熱（高頻、中頻、工頻））和化學(xué)熱處理（滲碳、氮化、碳氮共滲及其他）。

　　2)消除殘余應(yīng)力，以防鋼件的變形和開裂；。

　　3)細(xì)化晶粒，改善組織以提高鋼的機(jī)械性能；。

　　4)為最終熱處理（淬火回火）做好組織準(zhǔn)備。

　　答：為了提高鋼的機(jī)械性能、工藝性能和物理、化學(xué)性能，在冶煉時(shí)特意往鋼中加入一些合金元素，這種鋼就稱為合金鋼。

　　答：鋼材碳素鋼、合金鋼，鑄鐵含碳量高的鐵碳合金，銅合金黃銅、青銅，非金屬材料塑料、橡膠等。

　　答：合金結(jié)構(gòu)鋼主要包括普通低合金鋼、易切削鋼、調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼等幾類。

　　合金結(jié)構(gòu)鋼的編號(hào)原則是依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用數(shù)字+化學(xué)元素+數(shù)字的方法。

　　前面的數(shù)字表示鋼的平均含碳量，以萬(wàn)分之幾表示，合金元素直接用化學(xué)符合（或漢字）表示，后面的數(shù)字表示合金元素的含量，以平均含量的百分之幾表示，合金元素的含量少于1.5%時(shí)，編號(hào)中只標(biāo)明元素。

　　若為含硫、磷量較低（S≦0.02%，P≦0.03%）的高級(jí)優(yōu)質(zhì)合金鋼，則在鋼號(hào)的最后加“A”（或高）字。

　　10、40Mn2鋼淬火加熱時(shí)，為什么熱敏性比較大。

　　在C%較高時(shí)，Mn加強(qiáng)了C促進(jìn)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用。

　　且降低了A1溫度，因此40Mn2鋼過(guò)熱敏感性比較大。

　　11、寫出下列牌號(hào)數(shù)字及文字的含義Q235-F、KTZ450-06。

　　答：Q235-F表示普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，其屈服強(qiáng)度為235MPaF表示是沸騰鋼。

　　KTZ450-06表示珠光體基體的可鍛鑄鐵。

　　其表示最低抗拉強(qiáng)度為450MPa、最小伸長(zhǎng)率6%。

　　1)鐵素體的強(qiáng)度和硬度不高，但具有良好的塑性和韌性。

　　2)奧氏體的硬度較低而塑性較高，易于鍛壓成型。

　　3)滲碳體硬度很高而塑性和韌性幾乎為零、脆性大。

　　（1）正火冷卻速度比退火稍快，正火后的組織比退火細(xì)，硬度和強(qiáng)度有所提高。

　　（2）正火用于亞共析鋼和共析鋼時(shí)，可作為預(yù)先熱處理，使材料獲得合適的硬度，便于切削加工；用于過(guò)共析鋼時(shí)，可抑制或消除二次滲碳體的形成，以便其球體化。

　　答：常用的齒輪材料是優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鋼、和鑄鐵。

　　開式低速傳動(dòng)可采用灰鑄鐵，球墨鑄鐵可代替鑄鋼。

　　齒輪常用的熱處理方法有，表面淬火、滲碳淬火、調(diào)質(zhì)、正火和滲氮處理。