火焰淬火鋼7CrSiMnMoV在模具上的應(yīng)用
由于在高溫、高速伊者、高負(fù)荷條件下工作英遭,模具通常采用耐高溫、耐磨托津、合金成分較高的合金鋼蔑氛、耐熱鋼、硬質(zhì)合金等難加工材料制成嚎姨。為了提高壽命還須進(jìn)行特定的熱處理工藝或表面強(qiáng)化工藝汇割,所以加工難度很大。超硬刀具切削勘职、電恋得、化學(xué)加工等特殊的加工方法可以解決一些問(wèn)題,但成本明顯增加略菜。
目前此妙,我國(guó)廣泛使用的冷作模具鋼有CrWMn 和Cr12型鋼等。前者的缺點(diǎn)是易形成網(wǎng)狀碳化物池粘,而后者共晶碳化物帶狀偏析嚴(yán)重继韵,結(jié)果都使鋼的強(qiáng)韌性降低,導(dǎo)致模具易崩刃胆誊、斷裂而早期失效一死。為了改善強(qiáng)韌性肛度,生產(chǎn)上采用了多種強(qiáng)韌化工藝,如低溫淬火工藝等投慈。另一方面贤斜,人們通過(guò)合金化方法,在努力尋求性能更為優(yōu)越的冷作模具鋼逛裤〈袢蓿火焰淬火模具鋼 7CrSiMnMoV(代號(hào)CH-1)即是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家近年開發(fā)和使用的新型模具鋼,其主要特點(diǎn)如下:
〈濉(1)強(qiáng)韌性好 火焰淬火具有和整體淬火相近的硬度和各種性能锁荔。淬硬層下有高韌性基體作襯墊,工作時(shí)刃口不易產(chǎn)生開裂蝙砌、崩刃現(xiàn)象阳堕。采用表面強(qiáng)化工藝后硬化層保留了一定的壓應(yīng)力(304MPa),可提高疲勞強(qiáng)度择克,使模具獲得較高的使用壽命恬总。
(2)淬火變形小 當(dāng)模具全部加工成型后肚邢,在刃口用氧-乙炔火焰加熱至淬火溫度辱雅,然后空冷即達(dá)到淬火目的,不須其它加工苛每,所以變形很小怨颜。
(3)修復(fù)方便 可焊性好木鸭,制造有偏差時(shí)可用相應(yīng)的焊條進(jìn)行補(bǔ)焊夯架,經(jīng)打磨修整即可達(dá)到理想的效果。
“透(4)節(jié)省費(fèi)用批痘,降低成本 由于只需氧-乙炔氣源,不受場(chǎng)地漏炕、裝備的限制舌恬,操作方便。省去整體淬火多次加熱回火的繁瑣工序计浮,提高了生產(chǎn)率谓墨。初步統(tǒng)計(jì)結(jié)果加六,7CrSiMnMoV鋼采用火焰淬火工藝制造的模具與Cr12鋼模具相比省電約80%辫继,勞動(dòng)生產(chǎn)率提高約20%,熱處理總費(fèi)用降低70%左右俗慈,模具壽命提高1.5倍以上姑宽。
汽車遣耍、摩托車用大型模具切邊刃口通常采用Cr12或Cr12MoV鋼材料。由于模具尺寸較大炮车,又多為三維異型曲面舵变,所以不論采用整體結(jié)構(gòu)或鑲拼結(jié)構(gòu),加工都十分困難瘦穆。整體結(jié)構(gòu)浪費(fèi)材料纪隙,工藝的可行性要受到熱處理爐口尺寸的限制。鑲拼結(jié)構(gòu)熱處理以后變形大扛或,消除變形困難绵咱,且容易降低模具的精度。80年代火焰淬火鋼的出現(xiàn)首先是在汽車行業(yè)得到應(yīng)用和推廣熙兔,繼而在模具制造中也得到越來(lái)越多的應(yīng)用悲伶。
近幾年,我公司與協(xié)作廠家在聯(lián)合開發(fā)替代進(jìn)口的摩托車油箱模具及其他一些沖裁模具中候妻,成功地采用了7CrSiMnMoV鋼和火焰淬火工藝锨耍。7CrSiMnMoV鋼的主要化學(xué)成分見表1。
表1 7CrSiMnMoV鋼的化學(xué)成分 質(zhì)量分?jǐn)?shù) w(%)
鋼號(hào) C Cr Mo V Si Mn
7CrSiMn-
MoV 0.65~0.75 0.9~1.2 0.2~1.5 0.15~0.30 0.85~1.15 0.65~1.05
首先將7CrSiMnMoV圓鋼按要求鍛造成型柒拌,或按零件要求鍛造成各種三維形狀(實(shí)型造型)平俩。退火后粗加工、磨平脉裕,在加工中心加工出刃口形狀狞绰,鉗工修配、安裝調(diào)試后火焰淬火置凤,圖1為油箱內(nèi)殼切邊刃口圖峦夺。淬火預(yù)熱溫度一般控制在180~200℃,預(yù)熱1~1.5h辐杜。對(duì)單一的大型拄屈、整體、封閉型腔模具可用噴槍直接預(yù)熱拿杉。淬火加熱火焰為中性焰斋值,火焰長(zhǎng)度10~15mm,氧氣壓力控制在49~69MPa展辞,乙炔壓力控制在4.9~6.9MPa奥邮。加熱時(shí)火焰距離加熱面1~3mm,距離刃口邊沿4~6mm罗珍,加熱帶控制在2~3mm洽腺,距離刃口邊沿4~6mm,加熱的速度控制在160~200mm/min覆旱。模具的最終硬度基本可控制在52~62HRC蘸朋,淬火的深度達(dá)1.5mm核无,由于火焰淬火以后材料尺寸變化量遠(yuǎn)小于整體淬火,長(zhǎng)度在300mm以內(nèi)的鑲塊結(jié)構(gòu)模具藕坯,結(jié)合縫之間的間隙<0.12mm团南,這對(duì)于沖裁模具而言其壽命和精度是完全滿足要求的。
以上是采用7CrSiMnMoV鋼制造摩托車油箱模具及摩托車頭盔模具中的一些經(jīng)驗(yàn)技術(shù)數(shù)據(jù)炼彪,實(shí)踐證明吐根,在其它一些沖裁模具的制作中也可參考,模具的質(zhì)量和壽命明顯提高辐马,極大地方便和滿足了生產(chǎn)的需要佑惠。所以,用7CrSiMnMoV鋼火焰淬火工藝代替CrWMn和Cr12鋼制作大型三維曲線模具贾瞪,是一種值得推廣的方法凯践。
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