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模具鋼材價格明細表,Cr12模具鋼冷沖模鍛造技術
來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-12-10 | 32 次瀏覽 | 分享到:
模具鋼材價格明細表,Cr12模具鋼冷沖模鍛造技術

  模具鋼材價格明細表,Cr12模具鋼冷沖模鍛造技術

  

  一.概述

  

  模具鋼材價格明細表,Cr12鋼是一種典型的冷加工模具鋼,廣泛應用于冷沖壓模具、拉延模具、螺旋軋制模具等。

  

  風機轉子硅鋼片模具為Cr12鋼。模具主要由安裝在600kN沖床上的凸模和凹模組成,在吊扇的轉子片上沖壓出材質為D21、厚度為0.5mm的硅鋼片。

  

模具鋼


  模具設計硬度為58 ~ 62 HRC,實測硬度為60 ~ 62 HRC,滿足設計要求。正常情況下,模具可以沖壓20萬件以上。然而,模具在機器上使用不到9000次,模具就被模槽邊緣的沖頭帶出。從機器上下來后,模具被削尖了。當模具再次放在機器上時,模塊繼續產生,模具外緣出現裂紋。在連續沖壓過程中,裂紋迅速擴展,模具失效,使用不到2萬次就無法使用。

  

  二.模具熱處理和鍛造生產工藝

  

  1.熱處理工藝

  

  退火時,加熱至850 ~ 870℃4小時,隨爐冷卻至730 ~ 740℃,保溫4 ~ 5小時,隨爐冷卻至500℃,出爐空冷。淬火至980℃,油淬,180℃回火3小時。

  

  2.鍛造過程

  

  鍛坯由φ120mm軋制材料在500kg氣錘上制成,初鍛溫度為1050℃,終鍛溫度為820℃。

  

  鍛造生產采用軸向鐓拔法,即沿鋼材軸向不改變方向往復鐓拔。

  

  三.裂紋產生的機理分析

  

  從裂紋的前、中、末端取樣進行金相顯微分析,發現材料顯微組織不理想,厚度不均勻的碳化物呈帶狀。正是這種帶狀碳化物影響了材料的機械性能。首先,帶狀碳化物區是一個強度低、塑性和韌性差的脆性區,不能承受較大的沖擊力,在此處容易產生裂紋。其次,裂紋一旦出現,很容易沿帶狀碳化物帶擴展,因為該帶脆性大,容易產生應力集中,所以該帶狀碳化物帶是裂紋擴展的根源。這種裂紋的擴展是周期性的。當產生的裂紋表面因滑移而變成疲勞裂紋時,裂紋前端會再次變尖,并在下一次加載時繼續擴展。這樣,持續的加載和裂紋擴展最終會導致模具報廢。產生這種帶狀碳化物的原因是Cr12鋼屬于高碳含量的萊氏體鋼,鋼中含有大量的合金碳化物。在鋼廠軋制后,碳化物呈帶狀,軋制型材直徑越大,碳化物越粗,帶狀分布越嚴重。顯然,在模具制造過程中,鍛造工藝對帶狀組織的改善起著決定性的作用。但熱處理淬火采用一步硬化法(即低溫淬火加低溫回火)。在淬火加熱溫度下,大量碳化物不能溶解在奧氏體中,基本保留了鍛造后的分布特征。因此,熱處理工藝不能消除帶狀組織。

  

  鍛造工藝分析表明,鍛造設備噸位不夠,鍛造方法不合理。直徑為φ120mm的毛坯,用500kg空氣錘很難鍛造,因為Cr12鋼含有大量的合金元素,變形溫度高,抗變形能力大,一般需要用相當于結構鋼噸位兩倍的鍛錘進行鍛造。如果鍛錘噸位過小,沖擊力不夠,變形只能發生在表面,無法壓碎中心部位的碳化物。鍛造方法采用軸向鐓拔法。這種鐓拔方法的主要缺點是端部容易開裂。反復鐓粗時,端面與砧面接觸時間長,溫度下降快,鍛件長時容易開裂(如果此時產生的裂紋沒有發現,可能成為后期模具開裂的裂紋源)。但中心金屬變形小,中心結構改善不多。因此,中心組織中的碳化物在鍛造過程中不能重新分布并保留下來。

  

  四.鍛造工藝優化

  

  1.選擇合適的毛坯直徑和鍛錘噸位

  

  坯料直徑越大,由于軋制過程中變形越小,碳化物偏析越嚴重,碳化物顆粒越粗。因此,將原來的φ120mm鋼坯改為φ80mm鋼坯,使原來的碳化物分布更加均勻。

  

  原來用的空氣錘噸位太小,會限制對表面的變形,防止內部碳化物破碎。所以空氣錘的噸位要適當加大,可以用750公斤的空氣錘來代替,這樣才能鍛透并擊碎中心碳化物。

  

  2.采用多向鐓拔法

  

  多向鐓拔法是獲得高質量模具毛坯的較好鍛造方法。鍛造變形均勻,易鍛透,組織能得到全面改善,使碳化物能細化均勻分布,完全消除軋制時形成的帶狀組織。

  

  3.適當提高鍛造比

  

  適當提高鍛造比可以降低碳化物不均勻程度。應采用多向鐓拔法,總鐓拔次數為6 ~ 8次??傚懺毂炔恍∮?5。

  

  4.避免鍛造裂紋

  

  鍛造時不宜過重,以免鍛造變形時產生鍛造裂紋,形成裂紋源。經常倒角,避免溫差和附加應力引起的角裂。此外,鍛造時應仔細觀察。如果發現裂紋,應及時清除,消除裂紋源。


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