M2鋼是通用高速鋼(HSS)的代表,是國(guó)際上廣泛使用的高速鋼刀具材料,也是鎢鉬系高速鋼性能質(zhì)量最穩(wěn)定的鋼種。以Mo代替部分W,使鑄態(tài)萊氏體得到細(xì)化,軋制后碳化物不均勻度有所改善,粒度也細(xì),是制作通用刀具的主要材料。由于M2鋼強(qiáng)度高,耐磨性好,韌性適中,因而可以用作高載負(fù)荷下的耐磨損零件,如冷擠壓模具,沖頭等。由于模具工業(yè)高速發(fā)展,M2鋼在模具行業(yè)的運(yùn)用越來(lái)越廣泛,下面介紹M2鋼冷鐓模的熱處理。
工藝1:低淬低回工藝
為了提高高速鋼冷變形模具的強(qiáng)韌性和抗折斷能力及使用壽命,近10多年來(lái),成功的采用了低溫淬火工藝。
從實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐證明:低溫淬火和低溫回火工藝,與常規(guī)淬火相比,其強(qiáng)度、韌性和壽命都獲得顯著提高。
M2鋼模具采用了1150oC低溫淬火和300oC一下的低溫回火,對(duì)于要求高強(qiáng)度、高韌性、高塑性的冷沖壓和冷擠壓模具是合適的,可以很好的解決折斷的問(wèn)題。但是低溫淬火也有局限性,由于抗壓屈服強(qiáng)度低,耐磨性不足,對(duì)于單位擠壓應(yīng)力大于2500MPa的、以鐓粗為主要失效形式的高載荷沖模是不適宜的;而且;由于耐磨性不足,容易粘模,也可能導(dǎo)致脫模時(shí)將沖模折斷,同時(shí)碳化物不均勻性對(duì)高速鋼性能的影響,在低溫淬火時(shí)更為突出。
從以上分析不能看出,M2鋼制冷鐓模一定要有針對(duì)性的應(yīng)用低淬低回工藝,無(wú)普遍性。
工藝2:低淬延時(shí)回火
有資料報(bào)道,日本用SKH51(M2)制作冷鐓模,采用低溫淬火,延長(zhǎng)回火時(shí)間的特殊工藝,能延長(zhǎng)和提高模具的使用壽命,工藝簡(jiǎn)介如下:
1)三段預(yù)熱溫度:550oC、850oC、1050oC。
2)淬火加熱溫度:1160~1180oC。
3)冷卻介質(zhì):250~280oC硝鹽分級(jí)后緩冷。
4)回火工藝:500oC×2h+560~580oC×4h。
資料介紹,小型模具一定要進(jìn)行3次回火,回火保溫時(shí)間即使超過(guò)最佳時(shí)間,也不會(huì)使材料性能惡化。因此,有效厚度100mm以下,回火保溫時(shí)間一律取4h;100mm以上,每增加25mm延長(zhǎng)1h。
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