模具改良实验
普通工厂皆选用3CrZWSV钢制造热挤压模具,并经过一定的热处置来到达其任务时所需求的技术要求。我们厂为外单位加工的一种型腔模具,任务温度为300一40℃,型腔内周边任务时变形量大、压力大、模具磨损_严重。依据受力条件及模具生效剖析,该厂选用了常用的热作模具钢3CrZWSV,低温淬火和回火后其硬度达48一52HRC。由于这种模具钢在低温下任务时有较高的强度和硬度,同时耐磨性也较好,模具寿命达500件左右。其次要毁坏方式为型腔内周角部呈现裂纹,模具型腔任务面磨损。后来我们对该模具停止外表强化处置,即淬火后再停止气体渗氮,无效地克制了上述缺陷,使模具寿命大大进步。上面对工艺的改良进程停止引见。
改良工艺的实验首先我们停止了3CrZWSV钢热挤压模具的惯例淬火和气体渗氮的实验。其中很关键的是实验资料和设备确实定,以及适宜的渗氮温度和工夫的选择。
实验资料试样用材为3CrZWSV钢。试样尺寸为价20mmX150mm,共16根,渗氮行进行淬火、回火处置,淬火温度1150℃油淬、回火温度60℃,回火后的金相组织为回火马氏体,其硬度为48一52HRC。表13CrZWSV钢的化学成分和临界温度渗碳炉中停止。
温度的选择。
我们采用三种温度(550℃、580℃、610℃),每炉2根,保温工夫皆为4h。工件装炉前需用汽油或酒精等脱脂。经过清洗后的工件外表不能有锈或脏物。经过三种工艺实验验后,测得试样渗氮温度与工件表层硬度、分散层厚度关系。这是由于温度低时,直接影响工件外表吸附氮原子的才能,因此硬度不高。而温度到达580℃后再降低,合金碳化物聚集长大,亦使渗层硬度下降。所以渗氮温度选择580℃较佳渗氮工夫。气体氮化温度确定在580℃时,辨别选择3h、4h、4。5h、sh和6h五种保温工夫停止气体渗氮。
气体渗氮实验渗氮在RJJ一60一9气体,分散层厚度随渗氮工夫的延伸而添加,但超越4。5h后由于碳在化合物层内分散,整个渗层氮势降低使渗层深度增长逐步趋于陡峭。同时从表3可以看出:随着渗氮工夫的延伸,在初期由于表层碳、氮浓度添加,硬度随之添加。但超越4。5h,因氮化物弥散度增加,硬度反而下降。因而气体渗氮保温工夫选择4。5h较好。当然这仅仅是对3CrZWSV钢薄层渗氮而言,对渗层要求较高的零件需求较长的渗氮保温工夫。冷却速度。在相反的渗氮条件下,对渗后冷郝耐工种处置却停止实验,选在MM一20型磨损实验机上停止,采用外径为36的GCr巧钢试样与渗氮后试样组成磨损副,实验条件为n=200r/min,F=980N,t=常温。磨损工夫lh,干磨后用称重法测得磨损量如表4所示。从表4可知,气体渗氮较惯例热处置可大大进步耐磨性。在渗氮条件相反的状况下对试样停止空冷和油冷,实验证明:油冷能明显改善工件的耐磨功能,因而在变形要求不严时,应尽量采用疾速冷却1。
从气体渗氮温度、保温工夫、冷却方式实验测得后果比照可知,渗氮温度为580℃时试样表层硬度较高,对3CrZWSV钢薄层渗氮保温工夫控制在4。5h较佳,渗氮后油冷可明显添加模具耐磨性。渗氮较惯例热处置磨损量大大增加,消费理论标明:惯例热处置的3CrZW8v钢型腔模具可挤压工件5000件左右,而渗氮后的模具可挤压1800一2000件以上,运用寿命进步了2。6一3倍。因而3CrZWSV钢模具淬火后再停止渗氮可大大进步其运用寿命。