模具材料与热处理论文(合集五篇)

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第一篇:模具材料与热处理论文

冲压模具材料的分类及强化处理技术

[摘要] :随着现代制造技术的不断进步,尤其是汽车、电子、航空工业的快速发展,越来越多的产品要求模具在高温、高速条件下工作且具有高的耐磨性、抗氧化性等,在一定程度上给模具制造业带来了挑战。文章从常用冲压模具材料的种类、冲压模具材料的合理选择对热处理的影响、冲压模具表面处理技术等方面出发,对常用冲压模具材料的分类及处理技术进行相应分析。

[关键词] :冲压模具材料 ;热处理 ;表面处理 ;模具材料性能

模具作为工业生产的重要工艺设备,在其实际应用过程中,具有

生产效率高、材料利用率高、制件精度高、复杂程度高等优势,这些是其它加工制造技术无法比拟的。模具生产技术已经广泛应用在汽车、电子、机械、仪表、家电、航空等行业中。在很长一段时间内,模具作为重要工艺设备极大的促进了生产的发展,但是随着模具种类的不断增多,形状越来越复杂,加工工艺越来越困难,再加上热处理技术的限制,模具技术的发展速度逐渐缓慢,并出现各种质量问题。在这种情况下,有必要对模具材料的种类进行分析并选取合适的模具材料以及对应的处理技术,确保模具质量。常见冲压模具材料的种类及性能

1.1 常见冲压模具材料种类

常见冲压模具材料主要包括碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高

铬工具钢、高速钢、基体钢、硬质合金和钢结硬质合金等。其中,碳素工具钢价格便宜、加工性能较好,热处理后硬度高、耐磨性好。一般在尺寸较小、形状简单且承受荷较小的模具零件中使用;低合金工具钢是在碳素工具钢基础上加入适量的合金元素而形成的。它的优势是能有效的降低淬火冷却速度,将热应力和组织应力降至最低,同时减小淬火变形和降低开裂倾向;高碳高铬工具钢不仅具有高硬度、高强度、高耐磨性优势,还具有较好的淬透性、淬硬性、高稳定性等优 势,热处理变形很小;高速钢硬度较高,还具有较高的抗压强度和耐磨性,通常采用快速加热和低温淬火工艺,在一定程度上改善了材料的韧性。但是高速钢中的合金元素含量较高、成本高、脆性较大,再加上其工艺性能不佳,不能广泛应用在工业生产中;基体钢是在高速钢的基础上添加少量的其它元素,在具有高速钢好的耐磨性和硬度的前提下,其抗弯强度和韧性均有所提高。一般用于制造冷挤压、冷镦模具;硬质合金一般具有较高的硬度和耐磨性,而钢结硬质合金的性能更佳,它是以铁粉加入少量的合金元素粉末做粘合剂,以碳化钛、碳化钨等材料作为硬质相,用粉末冶金的方法烧结而成,用这种材料制作的模具坚固耐用,适合在大批量生产用模具上应用。

1.2 模具材料性能

在模具材料的选用过程中,必须充分了解材料的使用性能和工艺性能。模具使用性能主要包括强度、硬度、韧性、耐磨性、抗疲劳性等。强度是材料抵抗变形能力和断裂能力的指标;硬度的高低将直接影响模具的使用寿命,对模具质量有重要影响;韧性反映材料在较强的冲击载荷的作用下,抵抗脆性断裂的能力,也是模具钢尤其是冲压用冷作模具钢的重要性能指标;抗疲劳性是指材料在重复载荷条件下抵抗疲劳破坏的性能指标。工艺性能主要包括锻造性能和热处

理性能等。锻造性能是指材料经受锻压时的工艺性能;热处理工艺对模具质量有很大影响,在实际应用过程中,材料必须有较好的淬硬性和较高的淬透性,以保证模具硬度及耐磨性。冲压模具材料的合理选择对热处理的影响

冲压模具有很多类型,不同的冲压模具对材料性能的要求也不同。因此,在选用模具材料时,应该以模具工作条件和使用寿命为依据对模具材料和热处理工艺进行合理选择,以保证模具质量。某工 厂在选择模具材料过程中,出于经济角度和热处理简便的考虑,最终选择T10A钢,在实际应用过程中,该材料热处理后硬度与要求相符,但热处理后模具产生较大变形,最终导致模具报废;为了保证模具热处理后的性能,热处理前应该对模具材质进行分析。某工厂新进一批结构较为复杂的冲压模具,热处理后,模板上的圆孔变成椭圆形,甚至呈带状或块状分布。出现这种现象的主要原因是模具钢中有不均匀的碳化物存在,因碳化物膨胀系数比钢小,加热时它阻止模具内孔膨胀,冷却时又阻止模具内孔收缩,最终出现变形。从上述内容可以看 出,冲压模具材料的合理选择对热处理有重要影响。为了保证模具质量和热处理工艺的顺利进行,应该对冲压模具材料进行合理选择。3 冲压模具的表面处理

模具除要求基体金属具有足够高的强度和韧性外,其表面性能对

生产效率和模具寿命也有很大影响,包括耐腐蚀性能、耐磨损性能及疲劳性能等。举例说明,冲压生产高强度板材时,模具表面易产生划伤、棱角磨损等缺陷,需要经常下模修理,严重影响生产效率。该问题可以通过模具表面处理技术来解决。模具的表面处理技术已经非常成熟,主要分为物理表面处理法和化学表面处理法两种。

3.1 化学表面处理

从广义上说,化学表面处理可以分为表面扩散渗入和表面涂覆两大类型。其中,表面扩散渗入的处理方法是将模具放置在具有特定温度和特定活性介质的密闭空间里保温,使特定介质渗入模具表面,改变模具表面的化学成分和组织,从而提高模具材料表面的耐磨性、耐蚀性等,主要包括渗氮、渗碳、碳氮共渗等;表面涂覆是指在模具材料表面涂覆一层新材料的技术,以达到提高模具表面性能的效果,其中化学表面涂覆技术主要包括化学镀、离子注入、化学气相沉积等。

3.2 物理表面处理

物理表面处理技术是指用物理的办法对模具材料的表面进行强化处理,使模具表面获得较高的力学性能和物理性能。主要包括激光表面淬火、高频淬火等技术,可以有效的提高模具表面的硬度、耐磨性、耐疲劳性能等。结语

模具凭借其独特优势在工业领域中广泛应用,然而在生产制造过程中,模具容易因材料选择错误或处理技术不合适等出现相应问题,在一定程度上影响模具质量和使用寿命。文中通过对常用冲压模具材

料的种类进行分析,并采取合适的热处理、表面处理技术,使冲压模具的性能得到改良,在生产中更好的发挥其作用。随着经济和科学技术的发展,工业生产对模具的性能和精度要求将会进一步提高。为了更好的满足时代发展需求,我们要不断对冲压模具材料、热处理技术、表面处理技术进行改良。

参考文献

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[2] 赵步青.模具热处理现状及其展望 [J].金属加工(热加工,2008,3).

[3] 刘胜国.我国冲压模具技术的现状与发展 [J].黄石理工学院学报,2007,1).

[4] 陈雪菊,张超,陈慧.模具材料及其热处理对冷冲模具寿 命的影响 [J].科技信息,2010,4).

[5] 林朝平.改善冲压模具热处理变形与开裂的对策 [J].热 加工工艺,2007,18).

第二篇:模具热处理

一.技术先进

QPQ盐浴复合处理技术是世界最新金属表面强化技术。该技术通过在金属表面渗入多种合金元素,从而大幅度提高产品的耐磨性能。它被广泛用于汽车、机车、工程机械、纺织机械、轻工机械、仪表、工模具等各种行业。自德国DEGUSSA公司推出QPQ技术后,其用户遍及德、美、英、日等国约800多家.如:美国的通用电器[GE]公司有该工艺不仅成功的取代了镀硬铬工艺,改善了机车柴油机缸套的耐磨、耐蚀性、而且降低了成本,同时消除了六价铬的公害;日本本田公司有数套自动化的QPQ设备分设国内外,有150多种汽车、摩托车零件采用了此技术,年处理量6万吨;丰田和日本公司每月数百吨零件采用此技术处理.国内的杀害大众汽车等众多厂家采用此技术有于大量处理曲轴、模具、工具、汽车、柴油机、摩托车、纺织配件等.二.性能优良

1.比较的表面硬度

产品经QPQ处理2-3小时,总渗层可到达0.4-0.6MM,下面是部分材料

经QPQ处理后的白亮深 度和硬度:

材料 牌号举列 前处理 处理温度 处理时间 表面硬度Hv0.1 白亮层深度

纯 铁 570 2-4小时 500-650 12-25μ

底碳钢 A3,20,20Cr 570 2-4小时 550-770 12-25μ

中碳钢 45,40Cr 570 2-4小时 550-770 12-25μ

高碳钢 T8,T12 570 2-4小时 550-770 2-25μ

氮化钢 38CrMoAL调质 570 2-4小时 950-1050 12-20μ

铸模钢 3Cr2W8V 淬火 570 2-3小时 950-1000 10-17μ

热模钢 5CrMnMo淬火 570 2-3小时 770-900 10-20μ

冷模钢 Cr12MoV高温淬火 520 2-3小时 >950 10-20μ

高速钢 W6Mo5Cr4V2[刀具] 淬火 550 4-45分钟 1000-1300

高速钢 W18Cr4V[耐磨件] 淬火 570 2-3小时 1500 10-15μ

不锈钢 1Cr13,4Cr13 570 2-3小时 900-1000 10-15μ 1Cr18Ni12Mo2Ti 570 2-3小时 950-1150 10-15U不锈钢 0Cr18Ni12Mo2Ti 570 2-3小时 950-1150 总深度20μ

气门钢 5Cr21Mn9Ni4N固溶 570 2-3小时 950-1150 7μ

灰铸铁 HT20-40 570 2-3小时 500-650 总深>0.1MM

球墨铸铁 QT60-2 570 2-3小时 500-650 总深度>0.1MM

-30μ-12μ

2.良好的耐磨性、抗疲劳性

产品经QPQ盐浴复合处理后,耐磨性到达常规淬火及高频淬火的16倍以上,是镀硬铬和离子氧化的2倍多。其疲劳极限提高百分之四十五以上。

材料 处理工艺 疲劳极限Kg/mm2 疲劳极限上升率

10号钢 未处理 24 1.00

QPQ处理 39 1.6

345号钢 未处理 28 1.00

QPQ处理 43 1.5442CrMo 未处理 42 1.00 QPQ处理 62 1.48

38CrMoAl 未处理 38 1.00

QPQ处理 61 1.6

3.极好的抗蚀性

产品经QPQ处理后,具有极刚的抗蚀性,在大气中和盐雾中的抗蚀性比1Cr18Ni9Ti不锈钢高4-5倍,比锌硬铬高16倍以上,比发黑高70倍已上。

4.极小的变形

产品经QPQ盐浴复合处理后,尺寸变化仅5-8μ形状无变化,可以认为是变形最小的硬化方法,可用来解决横多常规热处理无法解决的热处理变形问题。

5可以替代多道工序

该工艺不仅可以取代氧化、高频淬火、渗碳等表面处理工艺,还可以替代淬火--回火--发黑三道工序,或替代渗碳--淬火--回火--镀硬铬四到工序,在提高产品耐磨性和抗蚀的同时,大大降低生产成本。

6.无公害水平高

本公司的盐浴无害,废水、废气等经卫生环保部门测试,远远底于国家排放的标准,并经全国各地用户所在地区环保部门测试复查,证明了该工艺在无害方面的先进水平。

三.应用范围广

1适用材料

适用于各种工具钢、结构钢、不锈钢、纯铁、铸铁及粉冶金件。

2可取代以下工艺

大量取代渗碳淬火、高频淬火、易变形件的淬火、离子氧化、发黑、硫化、锌硬铬、镀装饰铬等。

普通结果钢经QPQ处理,字很多情况下可以代替不锈钢。

3应用的部分产品

模具: 各种冷拉模、热挤模、冲模、压铸模、橡胶模、玻璃模等。

工具: 滚丝轮、搓丝板、钻头、铣刀、绞刀、丝锥、滚刀、插齿刀、拉刀、刀体、刀杆等。

机床件: 摩擦片、导轨、电器铁芯等。

汽车件: 曲轴、凸轮轴、气门、齿轮、活塞环、球头销、差速器支架、气弹簧活塞杆等。

摩托车: 齿轮、连杆链轮、离合器盘、活塞环等。

纺机件:络筒机件、弹力丝机热轨、冷轨、罗拉、钢令圈等。

齿轮: 汽车同步器齿轮、建筑机械齿轮、轧钢机传送带大齿轮等多种大小齿轮及蜗轮蜗杆。

液压件:定字等。

机车: 缸套等零部件。

轴承行业:保持架、紧定套等。

本技术在工程机械、农业机械、轻工机械、仪表、兵工等行业均有广泛用途。

现在很多模具要镀铬的就可以用QPQ来代替。

它最大的优点是:微变形,可以在模具试模合格后再来热处理。

[此帖子已被 林国扬 在 2005-11-16 2:32:43 编辑过]

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3Cr2W8V盐浴处理后,HRC为48左右,经平面磨后,过不了多久,表面就会发黄,咋回事

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模具的加热、保温与冷却

l 概述

模压成型工艺是塑性材料最常见、历史最悠久的成型方法之一,并且是研究材料性能最常采用的一种工艺方法。它具有成型装置简单、设备投资小、模具结构简单等特点,在机械化、自动化生产高度发达的今天,仍是一种最为普及的生产手段之一。然而,进行压缩模塑成型的模具设计能参考的文献除了教科书、几位前辈所著的专著、模具设计图例以外,少有人总结模具设计中的关键技巧。

模具的加热、保温与冷却及装夹结构是复合材料模具设计不可或缺的一部分。结构设计直接影响到产品的外观及内在质量均匀性,同时还影响产品的成型效率。加热、保温与冷却设计

2.1 加热管的设计要求

钢制加热是几乎所有塑料成型模具设计必须采用的加热手段,可设计为单向接线、双向接线等多种形式,材质上可采用有缝管、无缝管、不锈钢管等,特点是热损失小、热效率高、排线简单,可根据需要设

计为220V或380V,接线为式灵活多样。但由于其材料和加工工艺的限制,模具设计中要注意它向身特点。(l)加热管在两端通常有较长的冷端,并不能起到加热的作用。

(2)加热段的功率设计尽量不超过10瓦特/厘米的限制。如30厘米长的加热管,功率尽可能不要

超过300瓦。如果设计功率超过这个限制,加热管表面负荷较高,钢管易氧化腐蚀,造成短路。

(3)对于温度高于250℃的模具设计,采用加热管有一定难度。

我曾经利用加热管升温达到420℃,但是这种成型温度对加热管质量要求较高,需要经常检查电路的通畅与短路与否。因为这种条件下加热管、接线端子、连接用的铜线、钢片等介质非常易于氧化,从而导致断路。因此对电传输介质需要进行特殊处理,尽量避免使传导电线暴露在空气中,延长导线的使用寿命。

烙铁芯通常也被作为模具加热管的一种,特点是单位长度功率高(通常直径10mm,长8cm规格的烙铁芯可以达到150瓦的输出功率),耐用,安全性好,不易形成击穿短路,可以通过钻盲孔来埋设,缺点是难以定制设计,拆换时易碎、断。

电路设计中不可缺少保险、空气开关等保险措施,操作地由要保持干净整洁,绝缘良好,操作中勤于检查电气故障,防止不必要的危险。

2.2 加热管的安装钻孔

从传热角度上理解,加热管的安装要与模具表面尽可能贴合,以利于加热管的热量尽快传递到模具上。而实际上加热管与模具并没有多大接触面积,传热的本质是辐射,传导是次要的。因此大部分用于模具安装的加热管表面都涂有增强红外辐射的涂层,同时也采用限制设计功率(10瓦特/厘米)的办法以增长加热管的使用寿命。

因此在加工加热管孔时,尤其是长加热管孔的加工没必要设计太小的配合间隙,有效的设计方法是在孔的两端尽可能能与加热管严密配合,可以采用填塞、封堵或设计挡片等办法。这种做法可以有效减小加热管的散热面积以及辐射热

量的损失。

2.3 加热管的埋放

埋放的加热管,最好采用与管内介质相同的氧化镁粉进行充填,以降低加热管表面的热负荷,这种方法可以减少管的表面氧化,有效延长管的使用寿命。有条件的话,加热管的安装孔也最好灌入的氧化镁粉。

2.4 模具保温方法

加强模具的保温措施可以减少模具的热损失,可使模具在较短的时间内达到预定的生产温度,减少能源浪费。每个工程技术人员对这个问题都有一套独特的解决办法,我只谈谈我的经验。

2.4.l 加热板的保温措施

加热板保温通常采用石棉板或石棉布保温,但石棉布不易摆放平整,对压板的平行度保证也有定的影响。石棉板的种类很多,最常见的是橡胶石棉板,但这种石棉板却不对以用于密封隔热用的材料,具有一定的可压级胜,同时在高温时会释放出一种十分难闻的气味,影响操作环境及操作人的身体健康。

加热板的保温宜采用石棉纸板,常见的规格是1000x1000,3-5mm厚,板体较为规整,平行度较好,可压缩性比较平均,高温下无异味产生。

2.4.2 模具的保温措施

模具的保温措施很多,可用石棉布或玻璃布包裹氢氧化铝保温棉进行保温。现在市场上还有一种保温涂料是目前用作模具保温的理想材料,它由中长纤维、浆料及一种保温泡沫材料混合而成,粘性适中,易于涂抹。这种材料常用作化工、采暖管道的保温层材料,略含碱性(易腐蚀模具)。经在150℃条件下使用没发现有烧焦、熔化、气味等负面影响。同时材料很轻,可塑性较强,容易形成较为美观的模具表面。

2,5 模具的冷却方法

水冷却是大多数模具采用的冷却方式,但也有其缺点;要求管道密封性要好,上下水管路必须通畅,对水资源的浪费较大。当冷却温度超过100℃时,易产生蒸汽爆炸。优点是热容较大,可实现快速降温。

风冷却是一种比较理想的冷却方法,和水冷正相反,它不需要严密的管道密封,不存在资源浪费,可以冷却温度高于100℃的模具,可以通过气体的流量来确定冷却的速度,并且来源简洁方便,有一定规模的生产车间都能取得比较方便的气源。模具的装夹

模具的装夹结构与模具的加热、保温与冷却系统密切相关,同时为模具的更换、装卸提供一定的方便特性。多数设计者为图方便,只简单地将模具上打几个安装孔用以固定。例是多数的压模都不单独设计加热装置,而是在压机上下压板上安装加热板以简化中小型模具的加工。模具结构中就只剩下构成型腔主体结构的模块。这时模具可以采用注塑模具的固定办法——用压板将模具固定在上下模板上。在加热板模具上设计好固定压板的空间即可。这种设计不仅可以用于移动式压模,也可用于带有简单项出机构的压模。仅需要在加热板的设计中才考虑到顶杆的位置与加热管不相冲突即可。也可以利用一种模具的模架对多个模具进行通用性改造,以简化模具制造成本。

如果供具较高,单纯的加热板加热已经不能满足均匀加热的需要,这时需要在模具上安装辅助加热系统,可以山加热片、加热管及烙铁芯构成。

对于结构简单、尺寸较小的模具,采用加热板加热会造成大过的热量损失,在模具尸设计简单的加热系统就能够满足要求。需要注意的是在模具和压机固定板之间要添加隔热物(通常来采用石棉纸板)来保温,同时需要注意电源线的排布整齐和电偶孔的位置。这种设);由于热容较小,特别适用于需要反复加热冷却或快速加热冷却的小型模具。

第三篇:热处理经典论文

金属材料热处理论文

题目:热处理变形的影响因素

热处理变形的影响因素

摘 要:工业发展日新月异,对机械精度和性能的要求也越来越高。在工业零件生产中,热处理是必不可少的一部分,它对材料性能的影响非常大,金属热处理在改善材料各种性能的同时,热处理变形是不可避免的,并且会直接影响到工件的精度、强度、噪声和寿命,因此对于精度要求较高的零件要尽可能减小其变形量,着重分析温度是控制变形的关键因素的同时罗列几点次要因素。

关键词:热处理变形 金属热处理 变形因素 温度

一、引言

什么是金属材料的热处理? 热处理有什么弊端 ?(变形等)

金属材料的热处理是将固态金属或合金,采用适当的方式进行加热、保温和冷却,有时并兼之以化学作用和机械作用,使金属合金内部的组织和结构发生改变,从而获得改善材料性能的工艺。热处理工艺是使各种金属材料获得优良性能的重要手段。很多实际应用中合理选用材料和各种成形工艺并不能满足金属工件所需要的力学性能、物理性能和化学性能,这时热处理工艺是必不可少的。但是热处理工艺除了具有积极的作用之外,在处理过程中也不可避免地会产生或多或少的变形,而这又是机械加工中必须避免的,两者之间是共存而又需要避免的关系,只能采用相应的方法尽量把变形量控制在尽量小的范围内。而要减小热处理的变形,我们就需要了解影响热处理变形的因素。

二、温度是变形的关键因素

工业生产中实际应用的热处理工艺形式非常多,如退火,正火,回火,淬火等,但是它们的基本过程都是热作用过程,都是由加热、保温和冷却三个阶段组成的。整个工艺过程都可以用加热速度、加热温度、保温时间、冷却速度以及热处理周期等几个参数来描述。在热处理工艺中,要用到各种加热炉,金属热处理便在这些加热炉中进行(如基本热处理中的退火、淬火、回火、化学热处理的渗碳、渗氨、渗铝、渗铬或去氢、去氧等等)。因此,加热炉内的温度测量就成为热处理的重要工艺参数测量。每一种热处理工艺规范中,温度是很重要的内容。如果温度测量不准确,热处理工艺规范就得不到正确的执行,以至造成产品质量下降甚至报废。温度的测量与控制是热处理工艺的关键,也是影响变形的关键因素。

(1)工艺温度降低后工件的高温强度损失相对减少,塑性抗力增强。这样工件的抗应力变形、抗淬火变形、抗高温蠕变的综合能力增强,变形就会减少;

(2)工艺温度降低后工件加热、冷却的温度区间减少,由此而引起的各部位温度不一致性也会降低,由此而导致的热应力和组织应力也相对减少,这样变形就会减少;

(3)如果工艺温度降低、且热处理工艺时间缩短,则工件的高温蠕变时间减少,变形也会减少。

减小热处理变形需要合理的热处理工艺。各种热处理方式相结合,搭配,尽量既满足性能需要同时又减少变形等缺陷。例如经热处理后的20CrNi2MoA钢齿圈齿表面、齿心部硬度及有效硬化层深度均达到要求。图1为模数mn=12mm的齿圈经不同温度球化退火后的硬度梯度曲线。由图1可以看出,在650℃球化退火后的硬度梯度和740℃球化+680℃等温处理的硬度梯度结果相近,未经球化退火的齿轮的硬度较前两个低。这是因为球化退火可使淬火后渗层表面残留奥氏体量减少,从而提高了齿表面硬度,因此20CrNi2MoA钢齿圈渗碳后应采用球化退火工艺,同时为减小热处理变形,在650℃球化退火效果更好。

三、变形的其它影响因素及减小措施

(一)合理的加热次序和冷却次序

根据,不同零件的结构特点,制定适合该零件的热处理顺序,可相应的减小热处理带来的变形,尽量使各部分热处理产生的变形可以相互抵消。最终达到变形最小的目的。不过,此方法成本较高,较复杂,浪费时间。一般情况下,除非非常精密的零件,才会采用此种方式。

(二)预备热处理 正火硬度过高、混晶、大量索氏体或魏氏组织都会使内孔变形增大,所以要用控温正火或等温退火来处理锻件。金属的正火、退火以及在进行淬火之前的调质,都会对金属最终的变形量产生一定的影响,直接影响到的是金属组织结构上的变化。实践证明,在正火时采用等温淬火可有效地使金属组织结构趋于均匀,从而使其变形量减小。

(三)运用合理的冷却方法

金属淬火后冷却过程对变形的影响也是很重要的一个变形原因。热油淬火比冷油淬火变形小,一般控制在100±20℃。油的冷却能力对变形也是至关重要的。淬火的搅拌方式和速度均影响变形。金属热处理冷却速度越快,冷却越不均匀,产生的应力越大,模具的变形也越大。可以在保证模具硬度要求的前提下,尽量采用预冷;采用分级冷却淬火能显著减少金属淬火时产生的热应力和组织应力,是减少一些形状较复杂工件变形的有效方法;对一些特别复杂或精度要求较高的工件,利用等温淬火能显著减少变形。

(四)零件结构要合理

金属热处理后在冷却过程中,总是薄的部分冷得快,厚的部分冷得慢。在满足实际生产需要的情况下,应尽量减少工件厚薄悬殊,零件截面力求均匀,以减少过渡区因应力集中产生畸变和开裂倾向;工件应尽量保持结构与材料成分和组织的对称性,以减少由于冷却不均引起的畸变;工件应尽量避免尖锐棱角、沟槽等,在工件的厚薄交界处、台阶处要有圆角过渡;尽量减少工件上的孔、槽筋结构不对称;厚度不均匀零件采用预留加工量的方法。

(五)采用合理的装夹方式及夹具

此方法的目的是使工件加热冷却均匀,以减少热应力不均,组织应力不均,来减小变形,可改变装夹方式,盘类零件与油面垂直,轴类零件立装,使用补偿垫圈,支承垫圈,叠加垫圈等,花键孔零件可用渗碳心轴等。

(六)机械加工

当热处理是工件加工过程的最后工序时,热处理畸变的允许值应满足图样上规定的工件尺寸,而畸变量要根据上道工序加工尺寸确定。为此,应按照工件的畸变规律,热处理前进行尺寸的预修正,使热处理畸变正好处于合格范围内。当热处理是中间工序时,热处理前的加工余量应视为机加工余量和热处理畸变量之和。通常机械加工余量易于确定,而热处理由于影响因素多比较复杂,因此为机械加工留出足够的加工余量,其余均可作为热处理允许畸变量。热处理后再加工,根据工件的变形规律,施用反变形、收缩端预胀孔,提高淬火后变形合格率。

(七)采用合适的介质 在保证同样硬度要求的前提下,尽量采用油性介质,实验和实践证明,再其他条件无差异的前提下,油性介质的冷却速度较慢,而水性介质的冷却速度则相对快一些。而且,和油性介质相比,水温变化对水性介质冷却特性的影响较大,在同样的热处理条件下,油性介质相对水性介质淬火后的变形量要相对小。

四、结束语

热处理能改善工件的机械性能,提高工件的强度和硬度,满足各种性能的需要,但引起的变形影响是不可避免的。我们要重视我国现阶段的热处理技术和装备的改进,不断学习国外先进的技术,同时发展自主研发,创新的能力提高热处理工件质量及合格率,为我国的热处理行业作出贡献。为我国成为工业大国而努力。

第四篇:材料与热处理

讨论题

1、什么是钢、铁?

2、铁锅是铁制成的?

4、铁皮、铁钉、铁丝是铁制成的?

5、为什么要“趁热打铁”?

6、铁匠师傅打的是铁吗?

7、“团结就是力量”歌中有:比铁还硬比钢还强两句词,是铁硬钢强吗?

8、高碳钢棒是一种普通工程材料,但高碳钢管很少见到,试解释原因。

9、.指出下列工件的淬火、回火温度。①45钢小轴(要求综合机械性能)②60钢弹簧 ③T12钢锉刀

10、分析调质处理(从工艺、组织、性能、应用)为什么调质安排在粗、精切削加工之间? 11、20.拟用T10钢制造形状简单的车刀,工艺路线为: 锻造→热处理→机加工→热处理→磨加工

试说出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用。

12、选择下列零件的热处理方法,并编写简名的工艺路线(各零件均选用锻造毛坯,且钢材具有足够的淬透性)。

①某机床变速箱齿轮(模数m=4)要求齿面耐磨,心部强度和韧性要求不高,材料选用45钢。

②某机床主轴,要求有良好的综合机械性能,轴颈部分要求耐磨(HEC50—55)材料选用45钢。

③镗床镗杆,在重载荷下工作,精度要求极高,并在滑动轴承中运转,要求镗杆表面有极高的硬度,心部有较高的综合机械性能,材料选用38CrMoAlA。

13、白口铸铁、灰口铸铁和45钢这三者的成分、组织和性能有何主要区别?

14、根据下列部分铁碳平衡相图回答问题(5分)

1)各点(G,S,E,P,Q)、各条线(GS,ES,PQ)的名称;(2.5分)

2)说出各个区域内的组织(2.5分)

一、判断题

1、钢和铁是含有铁和碳两种元素的黑色金属。

2、除含碳和铁以外,还含有其它元素的钢就是合金钢。

3、生产中常用中碳钢来制造轴类、齿轮类机械零件。

4、纯铜具有好的导电性和导热性及优良的塑性,但强度不高。

5、碳素钢的硬度越高,强度就越好。

6、热处理是一种不改变零件形状和尺寸,却能改变其组织和性能的工艺方法。

7、冷却速度应根据钢的种类和热处理目的而确定。

8、要求表面硬、心部韧的零件,应采用正火处理。

9、要求降低硬度、细化晶粒、均匀组织和消除应力时,应采用退火处理。

10、淬火是强化金属材料的重要手段之一。

三、选择题

(单选)

1、纯金属结晶时,冷却速度越快,则实际结晶温度将()。A、越高B、越低 C、接近理论结晶温度 D、没有变化

2、室温下金属的晶粒越细,则()。

A、强度越高,塑性越差 B、强度越高,塑性越好 C、强度越低,塑性越差D、强度越低,塑性越好

3、固溶体的晶体结构特点是()。

A、与溶剂相同 B、与溶质相同 C、形成新的晶体类型 D、各自保持各自的晶体类型

4、液态金属结晶的基本过程是()。

A、边形核边长大 B、先形核后长大 C、自发形核和非自发形核 D、枝晶生长

5、珠光体是一种()。

A、单相固溶体 B、两相固溶体 C、铁与碳的化合物 D、都不对

6、完全退火主要用于()。

A、亚共析钢 B、亚共析钢和共析钢 C、过共析钢 D、所有钢种

7、碳钢的正火工艺是将其加热到一定温度,保温一定时间,然后采用的冷却形式是()。A、随炉冷却B、在油中冷却C、在空气中冷却D、在水中冷却

8、材料硬度值的正确表示方法为:()

a.HRC55kg/mm

2b.55HRC

c.RC55

9、材料HT200中数字200表示:()

a.抗压强度值

b.抗弯强度值

c.抗拉强度值 10、45钢的含碳量为:()

a.4.5%

b.0.45%

c.0.00045%

11、为提高实习中你所做的小锒头的硬度和耐磨性的热处理工艺是()。

a.正火

b.淬火+高温回火

c.淬火+低温回火

12、调质的目的是为了获得()。

a.高硬度

b.细化晶粒

c.好的综合机械性能

13、碳素钢淬火后得到高硬度的原因是因其获得了()。

a.马氏体

b.奥氏体A

c.珠光体P

14、各种弹簧和锻模应具有高的屈服点、弹性极限和韧性,其热处理工艺为()

a.淬火+高温回火

b.淬火+中温回火

c.退火

15、用于消除铸件、焊件中的内应力,稳定零件尺寸,减少变形的热处理工艺为()

a.球化退火

b.完全退火

c.去应力退火

第五篇:(答案)模具材料及热处理试题库

模具材料及热处理试题库

一、判断 1、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢,经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性,主要用于制作弹性零件和耐磨零件。

(×)2、40Cr钢是最常用的合金调质钢。

(√)3、60Si2Mn钢的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。

(×)

4、高合金钢的完全退火的冷却速度是每小时100~150℃。(×)

5、等温淬火与普通淬火比较,可以获得相同情况下的高硬度和更好的韧度。(√)

6、一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件,用分级淬火比双液淬火能更有效的减少工件的变形开裂。

(√)

7、渗碳时采用低碳合金钢,主要是为提高工件的表面淬火硬度。

(×)

8、均匀化退火主要应用于消除大型铸钢、合金钢锭在铸造过程中所产生的化学成分不均及材料偏析,并使其均匀化。

(√)

9、高合金钢及形状复杂的零件可以随炉升温,不用控制加热速度。

(×)

10、铬钼钢是本质粗晶粒钢、其淬透性和回火稳定性高,高温强度也高。(×)

11、铬锰硅钢可以代替镍铬钢用于制造高速、高负荷、高强度的零件。

(√)

12、铬轴承钢加热温度高,保温时间略长,主要使奥氏体中溶入足够的合金碳化物。

(√)

13、低合金渗碳钢二次重新加热淬火,对于本质细晶粒钢的零件,主要使心部、表层都达到高性能要求。

(×)

14、铸铁的等温淬火将获得贝氏体和马氏体组织。

(√)

15、高速钢是制造多种工具的主要材料,它除含碳量高外,还有大量的多种合金元素(W、Cr、Mo、V、Co),属高碳高合金钢。

(×)

16、钢在相同成分和组织条件下,细晶粒不仅强度高,更重要的是韧性好,因此严格控制奥氏体的晶粒大小,在热处理生产中是一个重要环节。

(√)

17、有些中碳钢,为了适应冷挤压成型,要求钢材具有较高的塑性和较低的硬度,也常进行球化退火。

(√)

18、低碳钢正火,为了提高硬度易于切削,提高正火温度,增大冷却速度,以获得较细的珠光体和比较分散的自由铁素体。

(√)

19、过共析钢正火加热时必须保证网状碳化物完全融入奥氏体中,为了抑制自由碳化物的析出,使其获得伪共析组织,必须采用较大的冷却速度冷却。

(√)20、含碳量相同的碳钢与合金钢淬火后,硬度相差很小,但碳钢的强度显著高于合金钢。

(×)

21、中高碳钢的等温淬火效果很好,不仅减少了变形,而且还获得了高的综合力学性能。

(√)

22、淬火钢组织中,马氏体处于碳的过饱和状态,残余奥氏体处于过热状态,所以组织不稳定,需要回火处理。

(×)

23、低碳钢淬火时的比容变化较小,特别是淬透性较差,故要急冷淬火,因此常是以组织应力为主引起的变形。

(×)

24、工件淬火后不要在室温下放置,要立即进行回火,会显著提高马氏体的强度和塑性,防止开裂。

(√)

25、渗碳淬火后,工件心部硬度与工件材料本身淬透性无关。

(×)

26、经过淬火与时效的铝合金,当迅速加热到200~250℃,并在此温度范围内停留较长的时间时,其力学性能即恢复到重新淬火状态。(×)

27、铸铝合金的淬火+完全人工时效,用来获得最高强度与硬度。

(√)

28、黄铜低温退火目的是消除冷变形加工应力,防止开裂,退火温度通常为260~300℃,保温1~3h,水冷。(×)

29、在铬不锈钢中加入锰和氮可以代替铬,但锰本身并不能防锈,故不能单独使用。

(×)30、马氏体不锈钢退火的目的是为了降低硬度或消除冷作硬化,以便于切削加工与冷变形加工;或者为了消除锻压与焊接后快速冷却产生的应力,防止产生裂纹。

(√)

31、淬火和回火是马氏体型不锈钢的最后热处理,目的在于提高钢的强度、硬度、抗蚀性和抗氧化性。

(√)

32、抗冲击冷作模具钢60Si2Mn在300℃及400℃回火状态下,以亚温淬火(800℃—820℃)对强韧性最有利。(√)

33、对于钢结硬质合金GT35,当要求高耐磨性时,可采用高温回火;当在冲击载荷下工作时,可采用低温回火,以提高其韧性。(×)

34、GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢中加入少量的Nb是为了增加钢的回火抗力及热强性。

(√)

35、在模具钢中加入Mo或W两种合金元素,主要是防止高温回火韧性的产生。

(×)

36、热作模具材料常用高碳合金钢来制作。(×)37、5CrNiMoVSi钢主要添加了一定量的V和Si,从而使高温强度大幅降低,且具有更高的淬透性和热稳定性。(×)

38、对于性能要求高的塑料模具,可采用二次淬火。(×)

39、SM2是一种低Ni马氏体时效硬化性塑料模具钢。(×)40、用于制造塑料模具的锌合金主要为Zn-4Al-3Cu共晶合金。(√)

41、工件表面的硬突出物和外来硬质颗粒在加工时刮擦模具表面,引起模具表面材料脱落的现象称为黏着磨损。(×)

42、一般说来,材料温度高于等强温度时易产生沿晶断裂。(√)

43、一般说来,材料温度低于等强温度时易产生穿晶断裂。(√)

44、冷冲裁模模具刃口在压力和磨擦作用下,最常见的失效形式是磨损失效。(√)

45、在韧性组织上弥散分布的硬质碳化物颗粒会降低模具的耐磨性。(×)

46、P20是一种典型的预硬型塑料模具钢,其淬透性较高。(√)

47、对冷作模具材料淬透性的要求是淬火后易于获得深厚的硬化层。(√)

二、单选

1、作为普通渗碳零件应选用(A)。

A、20钢

B、40Cr

C、55钢

D、20Cr

2、下列合金元素中(D)不形成碳化物而是溶于奥氏体中,才能提高淬透性。A、Al、Zn、Cu

B、Mo、Ni、Mn C、Cr、W、Si

D、Ti、V、Nb

3、铬钼钢高温强度和组织稳定性好,所以可以制造在(C)温度下长期工作的零件。

A、300℃

B、400℃

C、500℃

D、600℃

4、含铬、镍、钼的合金铸铁,在(B)范围内有回火脆性。A、400~450℃

B、500~550℃ C、600~650℃

D、700~750℃

5、低合金工具钢的淬火温度一般采用(B)。

A、Ac1+(30~50)℃

B、Ac1+(50~100)℃ C、Ac1+(100~150)℃

D、Ac1+(150~200)℃

6、铬锰硅钢的缺点是有回火脆性倾向,脱碳和过热倾向较大,容易出现(C)。A、黑色组织

B、黑带

C、白点

D、黑点

7、高速钢由于钼和钨的加入降低了相变的温度和临界冷却温度,提高了淬透性,可在(A)淬硬。

A、空气中

B、油中

C、水中

D、炉中

8、灰铸铁的热处理特点是:由于灰铸铁(A)高,加热时温度相应提高。A、含硅量

B、含锰量

C、含磷量

D、含硫量

9、淬火钢马氏体分解一直延续到350℃以上,在高合金钢中甚至可延续到(D)。A、300℃

B、400℃

C、500℃

D、600℃

10、在钢中加入质量分数(B)Si可推迟薄片碳化物沿马氏体界面析出,从而使脆性转化温度移向高温区。

A、0.5%~0.9%

B、1%~3%

C、3%~5%

D、5%~7%

11、钢中含有(C)等合金元素时,更容易出现高温回火脆性。

A、硅、钨、铜

B、氮、硼、锑

C、锰、铬、镍

D、铝、锌、铌

12、在加热温度相同时,加热速度越快,奥氏体晶粒(B)。A、越粗大

B、越细小

C、中间值

D、不变化

13、马氏体形态变化在生产上也得到了广泛的应用,利用(A)具有较高的综合力学性能的特点。

A、低碳马氏体

B、中碳马氏体

C、高碳马氏体

D、都不是

14、当工件表面和心部温度变化不同时,造成热胀冷缩不均,便产生内应力。这种由热胀冷缩不一致而产生的应力称为(B)。

A、组织应力

B、热应力

C、载荷应力

D、机械应力

15、当淬火内应力超过钢的(A)时,就造成了工件变形。

A、屈服强度

B、断裂强度

C、疲劳强度

D、抗拉强度

16、碳素钢水冷淬火时,(B)比较突出。

A、组织应力

B、热应力

C、载荷应力

D、机械应力

17、合金钢油冷淬火时,(A)的作用比较突出。

A、组织应力

B、热应力

C、载荷应力

D、机械应力

18、防淬火开裂也可采用不使工件淬透,便停止冷却并立即进行回火的方法,例如冷却到(B)时停止冷却,立即回火。

A、室温

B、60~100℃

C、120~150℃

D、150~200℃

19、对碳素钢与低碳合金退火,保温时间按(B)计算。A、0.3~0.6h/100mm B、0.6~0.8h/100mm C、0.8~1.0h/100mm

D、1.0~1.2h/100mm 20、锻件在加热过程的低温阶段,升温速度要控制在(B)。

A、10~30℃/h

B、30~70℃/h

C、70~100℃/h

D、100~150℃/h

21、低碳合金钢锻件退火终冷温度可选择(D)。

A、150~200℃

B、200~250℃

C、300~350℃

D、400~450℃

22、油冷时大型零件中最大的温差比水冷小一般不超过(D)。

A、300℃

B、300~350℃

C、400~450℃

D、500℃

23、退火时高、中合金模具钢的大型锻件表面终冷的温度不高于(B)。A、150~200℃

B、200~250℃

C、300~350℃

D、400~450℃

24、为防止回火加热时产生热应力与淬火的应力迭加,使零件中缺陷扩大,回火加热速度应比淬火加热速度低一些,一般控制在(B)。

A、10~30℃/h

B、30~100℃/h

C、70~130℃/h

D、100~150℃/h

25、水冷大型零件截面上的最大温差可达(C)。

A、200~400℃

B、500~600℃

C、750~800℃

D、850~900℃

26、锻件调质后再不引起回火脆性的温度下在进行补充回火450℃可使残余应力降低(B)左右。

A、30%

B、50%

C、60%

D、70%

27、快速退火的优点是在一定情况下,所获得的强度与塑性能满足(A)加工的要求。

A、冷变形

B、热变性

C、切削加工

D、锻造加工

28、固溶处理是将合金加热至高温单相区(C)保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的工艺。

A、升温

B、降温

C、恒温

D、其它

29、在高于室温的某一温度范围即(A)内发生的时效叫人工时效。

A、100~200℃

B、250~300℃

C、350~400℃

D、450~500℃ 30、加入哪种金属材料能抑制过热敏感性及网状碳化物的析出。(D)

A、Ni B、Mn C、W D、V

31、低耐热高韧性热作模具钢5Cr2NiMoVSi主要添加了一定量的V和Si,从而使高温强度大幅提高,且具有更高的(B)和热稳定性。

A、淬硬性 B、淬透性 C、韧性 D、耐磨性

32、拉伸不锈钢首选的模具材料是(D)。

A、球墨铸铁 B、高镍合金钢 C、锡青铜 D、铝青铜

三、多选

1、冷拉深模其模具受到的摩擦力十分强烈,因而模具的主要失效形式是(A C)。A、磨粒磨损

B、疲劳磨损

C、粘着磨损 D、气蚀磨损

E、冲蚀磨损

F、腐蚀磨损

2、冷镦模其凸模承受巨大的冲击压力和摩擦力,凹模承受冲胀力和摩擦力,因而最常见的失效形式是(B D)。

A、韧性断裂失效

B、疲劳断裂失效 C、脆性断裂失效 D、磨损失效

E、混晶断裂失效

F、腐蚀失效

3、模具的各项性能要求有时是相互矛盾的,一般硬度越高,耐磨性(C);在同样硬度下,钢材(D)越高,耐磨性就越高。

A、越低

B、适中

C、越高 D、碳含量

E、硅含量

F、硫含量

4、高铬钢一次硬化法淬火,是用较低的温度淬火,对于Cr12MoV钢而言,一般选用(D)淬火,随后进行(F)回火。

A、960~980℃

B、1000~1020℃ C、高温 D、1030~1050℃

E、中温

F、低温

5、低变形冷作模具钢的基本优点是具有较好的(A)和(B),各国通用的代表性钢种有(E)。

A、淬透性 B、淬硬性 C、耐磨性 D、9CrSi E、MnCrWV F、T10A

6、高强度高耐磨冷作模具钢具有(CDEF)的特点。

A、高淬透性 B、高淬硬性 C、高耐磨性 D、高强度 E、高抗压性 F、高热稳定性

7、在冷作模具材料中,以下哪些材料属于高碳高铬模具钢(AE)。

A、Cr12 B、T10A C、T8A D、9CrSi E、Cr12MoV F、CrWV

8、哪种属于常用的低耐热高韧性热作模具钢。(AE)

A、5CrMnMo B、GR C、012Al D、3Cr2W8V E、5CrNiMo F、HD

9、对于要求形状简单、精度要求低、产品批量要求不大的塑料模具,最好选用(A B D)。

A、20Cr B、T10A C、PCR D、T8A E、40Cr F、3Cr2Mo

10、对于要求大型、型腔复杂、产品批量大的塑料模具,可以选用(EF)。

A、20Cr B、T10A C、CrWV D、T8A E、40Cr F、3Cr2Mo

11、对于要求耐蚀、精度要求高的塑料模具,可以选用(C D)。

A、20Cr B、T10A C、PCR D、06Ni E、40Cr F、3Cr2Mo

12、过共析钢正火,首先加热时必须保证网状碳化物全部溶入(C)中,为了抑制自由碳化物析出,使其获得(F)组织,必须采用较大冷却速度进行冷却。A、马氏体

B、贝氏体

C、奥氏体 D、共析组织

E、共晶组织

F、伪共析组织 13、10,15,20,25等低碳结构钢的(B)性能比较好,但用作成型零部件或导柱、导套时,需要进行(A)处理。

A、渗碳

B、塑性加工

C、调质 D、韧性很好

E、退火

F、低温回火

14、马氏体时效钢的特性是:模腔加工后可用简便的(B)进行硬化;时效处理的尺寸变化极小;材料的气孔缺陷很少;焊接性能优良;强度、(D)。A、淬火处理

B、时效处理

C、调质处理 D、韧性很好

E、退火

F、回火

15、淬硬型钢的(D)不仅与钢材本身的性能有关,还取决于(A)。

A、淬火冷却速度

B、临界冷却速度 C、工件尺寸形状 D、淬透性

E、耐热性

F、工件加工精度

四、填空

1、模具丧失正常的使用功能,不能通过一般的修复方法使其重新服役的现象称为_____________,它既有达到预定寿命的_____________,也有远低于预定寿命的_____________。(模具失效、正常失效、早期失效)

2、模具在正常失效前生产出的合格产品的数目称为_____________,如其在使用过程中经过多次修模,则为_____________与_____________的总和。(模具使用寿命、首次寿命、各次修模寿命)

3、磨损失效是模具失效的一种,它有很多种类型,按磨损机理不同可分为_____________、_____________、_____________和腐蚀磨损等。(磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损)

4、影响模具寿命的主要因素有_____________、_____________、_____________、-_____________和_____________。(模具结构、模具工作条件、模具材料、模具热处理与表面强化处理、模具制造工艺)

5、冷作模具材料应具备一定的_____________、_____________、_____________、疲劳抗力以及抗咬合能力。(断裂抗力、变形抗力、磨损抗力)

6、冷冲裁模最主要的失效形式是_____________。(磨损失效)

7、塑料模具在服役过程中,可产生_____________、_____________、_____________、_____________、疲劳失效及热疲劳失效。(磨损失效、腐蚀失效、塑性变形失效、断裂失效)

8、根据服役条件不同可将模具材料分为_____________、_____________、-_____________和其他模具材料等几大类。(冷作模具材料、热作模具材料、塑料模具材料)

9、硬度是模具的主要性能指标,一般热作模具材料的硬度为_____________,冷作模具材料的硬度为_____________。(40~52HRC、60HRC)

10、高耐磨微变形冷作模具钢的共同特点是_____________、_____________、_____________、_____________和高的抗压强度。(高淬透性、微变形、高耐磨性、高热稳定性)11、5CrNiMo是典型的低耐热高韧性热作模具钢,热处理过程中采用等温处理的方法,最终获得_____________+_____________+_____________的组织,模具的寿命会明显提高。(马氏体、下贝氏体、少量残余碳化物)

12、高耐热热作模具钢3Cr2W8V的主加元素刚好是W18Cr4V的一半,因此又称为_____________。(半高速钢)

13、塑料模按成型固化不同分为_____________塑料模和_____________塑料模两类。(热塑性、热固性)

14、深冷处理的目的主要是_____________、_____________以及提高钢的磁性。(提高硬度、稳定尺寸)

15、深冷处理的效果主要有残余的奥氏体几乎可全部转变为_____________,材料组织细化并可析出_____________,耐磨性比普通冷处理的模具可提高1~8倍。(马氏体、微细碳化物)

16、预备热处理的目的是_____________、_____________、消除不良组织和防止白点产生。碳钢和合金元素含量较低的钢,预备热处理采用_____________或_____________;合金元素较多淬透性较好的钢,可采用_____________或_____________。(降低硬度、细化晶粒;正火、退火;正火高温回火、完全退火处理)

17、渗碳的主要目的是提高钢表面含碳量,并通过热处理获得高的表面_____________和_____________,提高钢的抗疲劳性能,而心部仍具有较好的_____________和_____________。(硬度、耐磨性;强度、韧性)

18、钢的淬火变形有两种:一种是尺寸变形,即_____________和_____________,而另一种是形状的变化即_____________和_____________,工件的实际变形是同时兼有这两种变形。(伸长、收缩;弯曲、翘曲)

19、模具零件的预先热处理包括退火、正火、调质处理等几种工艺方法,其最终热处理主要有_____________和_____________工艺。(淬火、回火)

20、模具钢中大量的加入元素Ni,其主要作用是确保模具固溶体淬火后,能获得单一的_____________组织。(马氏体)

21、高温回火是一种消除钢中_____________的方法,并且可消除模具的-_____________,提高韧性,防止开裂。(残余奥氏体、残余应力)

22、塑料模具的磨损方式主要为_____________,其次是粘着磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损。(磨粒磨损)

23、为了保证模具的使用性能,渗碳型塑料模具钢的热处理方式为-_____________、_____________和_____________。(渗碳、淬火、低温回火)

24、精冲使用的坯料要求具有良好的_____________,否则坯料使用前需经_____________处理。(塑性、退火)

25、拉伸时在两种性质相近的材料之间易发生_____________。(黏附)

五、简答

1、退火与正火硬度偏高的预防方法有哪些?

答:(1)适宜的冷却速度;

(2)严格工艺规范,防止加热温度过高或过低;

(3)正确选择等温退火时的等温温度,防止温度过低;(4)防止出炉温度过高;

(5)防止装炉量大时保温不足。

2、说明模具材料对模具使用性能和寿命的影响。

答:(1)材料的类别

(2)材料的硬度(3)材料的冶金质量(4)材料的热处理工艺

3、简述塑料模修理过程中,如何正确寻找模具的故障?

答:(1)仔细分析不良塑件样品的缺陷;

(2)打开模具,规范的查找和判断模具的故障;

(3)经全面考虑后选择正确的修理方法。

4、简述模具材料的力学性能要求和工艺性能要求。

答:力学性能要求:

(1)耐磨性

(2)韧性

(3)硬度和热硬性

(4)抗疲劳性能

工艺性能要求:

(1)加工性能

(2)淬透性和淬硬性

(3)氧化、脱碳敏感性

5、简述冷作模具材料中碳素工具钢(T10A、T8A)的应用及特点。

答:这是冲模中应用最广、价格最便宜的材料,适宜形状简单的冲模。

其优点是加工性能好,有一定的硬度。

缺点是淬火变形大,耐磨性较差。

热处理后的硬度为58~62HRC。

6、如何选定冷挤压凸模的淬火温度?

答:(1)如采用高温淬火,在加热时随着淬火温度的升高,合金碳化物不断溶入奥氏体,从而获得含碳和合金元素含量较高的马氏体及大量的残余奥氏体,通过高温回火可获得较高的硬度和抗压强度;

(2)另一方面,随着淬火温度的升高,奥氏体晶粒不断粗化,导致材料性能下降,尤其是韧性,因此淬火加热温度必须很好的选定。

7、简述低耐热热作模具5CrNiMo钢的热处理工艺。

答:(1)退火:等温退火的加热温度为760~780℃,等温温度为680℃;

(2)淬火:经600~650℃预热后加热到830~860℃油淬;

(3)回火:经490~660℃回火。

8、简述中耐热热作模具H11钢的热处理工艺。

答:(1)退火:等温退火的加热温度为880℃,等温温度为750℃;

(2)淬火:不需要预热,直接加热到1000~1020℃油淬或分级淬火;

(3)回火:经540~660℃回火。

9、简述高耐热热作模具3Cr2W8V钢压铸模的热处理工艺。

答:(1)退火:等温退火加热温度为840~880℃,等温温度为720~740℃;

(2)淬火:采用高温淬火,即1140~1150℃淬火;

(3)回火:采用高温回火,即650~680℃回火。

10、简述渗碳型塑料模具钢(10、20、20Cr等)的热处理工艺特点。

答:(1)渗碳

(2)一次淬火,温度为810~850℃

(3)二次淬火,温度为760~830℃

(3)低温回火,温度为200℃左右

11、简述预硬型塑料模具钢(P20、40Cr等)的热处理工艺特点。

答:(1)淬火,温度为830~880℃,油冷

(2)高温回火,温度为450℃左右

12、简述时效硬化型塑料模具钢(25CrNi3MoAl、18Ni、06Ni、PMS、SM2、PCR 等)的热处理工艺特点。

答:(1)固溶处理:将刚加热至高温,使各种合金元素充分融入奥氏体,然后进行淬火处理获得马氏体组织;

(2)固溶处理加热一般在盐浴炉中进行,而后油冷淬火;

(3)时效处理:是模具达到所需的力学性能。

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