自考模具工程材料复习资料

自考模具工程材料复习资料内容摘要：

，加压成型，再经烧结而成的一种粉末冶金材料。 分类：根据碳化物的种类分为钨钴类（ YG）硬质合金和钨钴钛（ YT）类硬质合金。 冷冲裁模具一般用钨钴类。 46，硬质合金的共性：具有高的硬度，高的抗压强度和 高的耐磨性，脆性大，不能进行锻造、热处理和切削加工。 它主要用来制作多工位级进模、大直径拉深凹模的镶块、冷挤压模等。 47，钢结硬质合金：是以难熔金属碳化物（ TiC、 WC）为硬质相，以合金钢为粘结剂，用粉末冶金方法生产的一种新型模具材料，它既具有硬质合金的高硬度、高耐磨性和高抗压性，有具有钢的可加工性和热处理性。 5 48，以 WC 为硬质相的钢结硬质合金又简称 DT 合金，加工时一般采用较低的切削速度、较大的吃刀量、中等的进给量。 49，用 DT 合金硬质合金制作模具时一般都采用组合连接法，常用的组合连接方法有：镶套、焊接 、黏结和机械连接等。 50，选用冷作模具钢材料时，应遵循的基本原则是：首先有满足模具的使用性能要求，同时兼顾材料的工艺性和经济性，具体选择时应从模具的种类、结构、工作条件、制品材质、制品形状和尺寸、加工精度、生产批量等方面综合考虑，最后根据模具使用寿命和模具成本作出选择。 51，冷冲裁模具材料的选用原则： 1）主要应考虑模具寿命 2)考虑冲压件的材质 3）考虑冲压件的产量 4）冲压件的形状、尺寸、厚度、毛刺等各种因素对模具寿命的影响极大，也应考虑 5）考虑钢种价格以及模具材料费占模具总费用的份额 6）因冲压件材质及模具 功能的不同对模具硬度的要求也不同。 52，冷作模具材料热处理工序的安排应注意的几点： 1）为减少热处理变形，对于位置公差和尺寸公差要求严格的模具常在机加工之后安排高温回火或调质处理 2）由于线切割加工破坏了脆硬层，增加了脆硬层脆性和开裂的危险性，因此线切割之前的淬火，回火，常采用分级淬火或多次回火和高温淬火，使淬火应力处于最低状态，避免模具线切割时变形和开裂 3）为使线切割模具尺寸相对稳定，并使淬硬层有所改善，工件经线切割后，应即时进行在回火，回火温度不高于淬火后的温度， 53，一般成形冷作模具的制造路线：锻造 — — 球化退火 —— 机械加工成形 —— 淬火与回火 —— 钳修装配。 54，成形磨削及电加工冷作模具的制造工艺路线：锻造 —— 球化退火 —— 机械粗加工 —— 淬火与回火 —— 精加工成形 —— 钳修装配。 55，复杂冷作模具的制造工艺路线：锻造 —— 球化退火 —— 机械粗加工 —— 高温回火或调质—— 机械加工成形 —— 钳修装配。 56，冷作模的淬火：合理的选择淬火加热温度、保温时间、淬火介质及采用合适的淬火加热方法都会有效的提高模具使用性能。 57，冷作模具的强韧化处理工艺包括：低淬低回，高淬高回，微细化处理，等温和分级淬火等。 58，微细化处理包 括：钢中基体组织的细化和碳化物的细化两个方面。 基体组织的细化可提高钢的强韧性；碳化物的细化不紧有利于增强钢的强韧性还增加钢的耐磨性。 59，微细化处理的方法：四步热处理法和循环超细化处理法。 60，四步热处理法：第一步，采用高温奥氏体化，然后淬火或等温淬火。 第二步，高温软化回火，回火温度以不超过 A1 为界，从而得到回火托氏体或回火索氏体；第三步，低温淬火，由于淬火温度低，以细化的碳化物不会溶入奥氏体而得以保存。 第四步，低温回火。 61 循环超细化处理法：将冷作模具钢以较快的速度加热到 Ac1 或 Accm 以上的温度， 经短时停留后立即淬火冷却，如此循环多次。 62 轴承滚柱冷镦凹模的失效形式：擦伤、剥落、开裂。 63，冷镦凹模开裂的两种形式：一种是裂纹起源于严重擦伤处，或由于剥落造成凹坑的尖角处，另一种裂纹从型腔内表面一直延伸到凹模外表面，穿透整个模壁。 第三章：热作模具钢 1，高韧性热作模具钢的工作条件：主要用于各种尺寸的锻模，锻模在工作中承受很大的冲击载荷；在锻造过程中，模具型腔与很高温度的锻坯接触，模具工作面升高，模具在锻打后，又收到反复冷却，即在急冷急热条件下工作，工作面受到热磨损。 2，高韧性热作模具钢的基本性能： 1）淬透性高，以保证这种大型模具有均匀一致的力学性 6 能。 2）冲击韧性好、热疲劳抗力高，以保证能承受各种冲击载荷及在急冷急热反复冲击下不至于龟裂。 3）导热性好，以保证模具型腔表面的热量尽快外散，有利于较少热磨损和热疲劳磨损。 4）较高的抗回火稳定性及高温温度，以减少热塑性变形。 5）较好的抗氧化性能和加工工艺性能。 为满足上述性能，高韧性热作模具钢中不能含有太高的碳及碳化物形成元素，通常为 %~%左右。 为提高钢的淬透性和热强性，加入少量的鉻、钼、锰、硅等，加入少量的铜和钨 的有助于清除高温回火脆性。 3， 5CrNiMo 退火组织为珠光体 +少量铁素体。 碳化物总体积分数不超过 9%，退火组织为马氏体 +少量残余奥氏体。 4 为了提高热锻膜的使用寿命，可采用等温处理方法，回火后获得回火下贝氏体组织，模具寿命明显提高。 5，高热强性热作模具钢具有较高的回火抗力及热稳定性，主要应用于较高温度下工作热顶锻模具、热挤压模和压力机模等。 6，热处理新工艺： 1）高温淬火工艺， 2）控制淬硬层淬火工艺， 3）贝氏体等温淬火工艺。 7，对 3Cr2W8V，提高模具寿命的关键是采用热处理新工艺提高其强韧性。 8， 贝氏体等温淬火工艺会使模具寿命高的原因是高强度的马氏体上分布有适当的下贝氏体，提高了钢材料的韧性、断裂韧性和裂纹扩展抗力。 9， GR 属于钨系热作模具钢，其中加入少量的 Nb 是为增强回火抗力及热强性。 10，奥氏体热作模具钢：包括高锰系奥氏体钢、鉻镍系奥氏体模具钢和高锰系奥氏体热强无磁模具钢。 11，钢中加入一定量微量合金元素，目的是使铝酸盐夹杂变成球状钙铝酸盐夹杂，使 Mn、S 夹杂变成纺锤状硫化物，从而改善钢的横向冲击韧性和切削加工性能。 12，热锻模具钢的性能要求： 1）高的冲击韧度和断裂韧度， 2）高的高温硬度 和高温强度。 3）高的淬透性 4）高的热疲劳抗力 5）较好的回火稳定性 6）良好的工艺性能和抗氧化性。 14，锻造温度范围：钢的始锻温度和终锻温度之间的间隙称为锻造温度范围。 15，热锻模具钢的锻造工艺要点：关键是始锻温度、终锻温度、锻造比和具体操作。 16，锻造温度对热锻模具钢的组织的影响：锻造温度范围越宽，钢的锻造性能越好，始锻温度高，有利于变形及焊合钢锭内部的孔隙缺陷，化学成分均匀性也越好；但温度高使晶粒变粗，影响钢的力学性能。 终锻温度高，不以锻裂，因为过低的终锻温度可以使锻件心部形成十字裂纹；但终锻温度过高 ，会使晶粒继续长大而形成粗晶。 17 热锻模具钢锻造的操作：关键是控制好升温速度、锻造温度及变形量。 升温要求不能过快，各部分加热要均匀，防止过热及过烧；停锻温度不能过低，防止心部裂纹；锻打时应轻— 重 — 轻。