第27卷第2期 2005年6月???????湘潭师范学院学报(自然科学版) JournalofXiangtanNormalUniversity(NaturalScienceEdition) ?????? 5CrNiMo锻模使用中的失效分析与失效防止?刘?倩(湖南科技大学机电学院,湖南湘潭411201) 摘?要:介绍了5CrNiMo钢锻模的工作条件、化学组成、热处理工艺,特别是它的失效形式(型腔棱边磨损、型腔塌陷及冷热疲劳裂纹),并介绍了一些防止措施,即通过改进热处理工艺主要是淬火与回火工艺,提高模具使用寿命。三牛平台登录地址关键词:锻模;失效;5CrNiMo钢;淬火;回火中图分类号:TG76???文献标识码:A???文章编号:1671-0231(2005)02-0030-02 随着市场竞争的日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一,模具制造技术现已成为衡量一个高低的重要标志,它在很大程度上决定企业的生存空间。模具的主要失效形式为型腔棱边磨损、型腔塌陷及冷热疲劳裂纹。模具失效的主要原因是模具表面硬度没有超过HRC40。表面硬度偏低,引起棱角磨损;表面硬度不高,再加上心部强度很低,会引起型腔塌陷。如要提高模具寿命,通过对热处理主要是淬火与回火工艺进行改进,可以提高模具的表面硬度、型腔的耐磨性,以及冷热疲劳抗力和塑性变形抗力。锻模的平均寿命现可提高为6000件左右。然而,对于要求较高的模具,如边长大于380mm的较大型模具特别对于边长大于400mm的较大型模具,单纯依靠热处理工艺的调整,已无济于事,实验表明,选用5CrNiMo钢再加上适当的热处理,一般可达到工作要求。 1?模具的工作条件模具的加工工艺:下料?锻造?退火?粗加工?调质?精加工?淬火+回火?研磨。始锻温度为1050 左右,终锻温度为850左右,锻造比为2。退火工艺为830~850加热炉冷,调质工艺为860,加热油冷,670~680回火。精加工后淬火温度为 840~860,油冷到180,立即出油装炉回火,回火温度为440~470,硬度要求为HRC44~47,见图1。图1?5CrNiMo钢锻模的淬火、回火工艺曲线CrNiMo钢制造(化学成分见表1),模具直径为280mm,高度250mm。表1?5CrNiMo钢锻模的化学成分(%) C Ni Si Cr Mo P、S ~ ~ ~ ~ ~ ! ??锻模安装在4500KN磨擦压力机上服役,被加工坯料为45#钢,在高温盐浴炉中加热(其目的是在盐 30 ?收稿日期:2005-03-02 作者简介:刘?倩(1966-),女,湖南常宁人,工程师,研究方向:模具设计与制造技术,数控技术。浴炉中加热可达到加热均匀,防止氧化,但应注意清除干净盐液)到1000~1100,每分钟锻压10件。每锻压一件后,在模具型腔表面涂敷机油作为润滑剂兼冷却剂,模具在工作前预热到300左右。 2?模具的工作依据热处理的一些基本原理。 3?模具的服役寿命及失效形式锻模的平均寿命为1200件左右,其主要失效形式为型腔棱边磨损、型腔塌陷及冷热疲劳裂纹。 4?模具的失效分析 1)硬度分析:将模具剖成小块,测量从

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