Cr12MoV模具的热处理工艺

模具的热处理

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材料热处理 ( 4●经验交流●

C 1 M0模具的热处理工艺 r2 V李卫民(州职业技术学院机电工程系，苏泰州 2 5 0 )泰江 230 摘要：针对 C 1 Mo模具在线切割加中经常出现开裂的问题，提出了 C 1 Mo模具的一种热处理工 r2 V r2 V

艺，并对线切割加工后的模具表面层质量进行了分析。结果表明，过工艺改进，满足模具的性能要求，大大通可并降低了模具线切割加工中的开裂现象。关键词： r2 V;具；处理工艺；切割；面质量 C 1Mo模热线表

中图分类号：G124 T 6.

文献标识码： A

文章编号：0 13 1(0 70 .0 50 10 .8 42 0 )80 8 .2

He t e t e t o e so 1 M O M o l a a m n c s fCr 2 Tr Pr V u dLIW e . i im n

( eat etMehncl n l t ncE gnei, a h u o t h i lntu,a h u2 50,hn) D p r n c ai dEe r i nier g Ti o l e nc stt Ti o 2 3 0C ia m aa co n z P yc aI i e zAbsr t A i e a c a ks f t ac: m d t r c o Cr 2 oV m o l a pe rn 1M u d p a ig i EDM m a hi n a he tte t e t n c nig, a—r am n pr c s f o e s or

Cr 2 o mo l s p tf r r .Af r t e h a - e t e t h e Cr 2 1 M V u d wa u wad o t h e tt a e r m n,t l Mo mo l s ma h n d b V u d wa c ie y EDM,a d t e n h s r a e q ai ft e mo l s a ay e . h e u t h w h e h a— e t e tc n n to l ai t e mo l u f c u l y o u d wa n l z d T e r s l s o t a t e d t a t h s t h r m n a o n y s ts h u d p ro ma c, u l o sd r b y d c e s e c c s o e ef r n e b as c n ie a l e r a et r k f t mo l n ED

M c i ig t o h a h ud i ma h n n .

Ke r s ywo d:Cr2 o mo l h a— e t e tp o e s E 1 M V; ud; e t a n rc s; DM; u fc u l r t m sra eq ai y t

C l Mo钢是广泛用于模具行业的冷作模 r2 V具钢 .有高淬透性、具高耐磨性和热处理变形小的特点 .截面在 3 0 4 0nl2 0￣ 0 -以下可完全淬透， l - n在 3 04 0 0￣ 0℃时仍可保持良好的硬度和耐磨性。因此适用于制造截面大、形状复杂、经受大冲击负荷的各种模具。 用 C lMo r2 V钢制作的模具一般型腔结构较复杂且精度要求较高，能采用简单的冷加工工不时l h司/\

赠

图 l C l Mo r 2 V模具热处理工艺Fi 1 g. He tte t e tp oc s l a— a r m n r e sofCr 2M o m ou d V l

艺完成，必须采用线切割方式加工。但长期以来，C l Mo模具都存在比较严重的线切割开裂问 r2 v题，致巨大的损失。针对这一问题，文从热处导本理工艺方面着手 .出了一种模具的热处理工艺 .提并对线切割加工后的 C lMo模具表面层质量 r2 V进行分析，为业内人士提供参考。

退磁处理一线切割加工型腔一抛光一检验。 经该工艺热处理后， r2 V模具的淬火硬 C lMo度为 5 . H C,回火硬度为 6 . H C.符合 55 R 08 R6~ 2H C的设计要求。 0 6 R

1热处理工艺模具材料为 C lMo r2 V,其加工工序路线为：锻造毛坯一8 0× .h 70 x 冷至 50 6℃ 35+ 3℃ 4h炉 0℃

2表面层质量分析实验以经过上述热处理工艺后的 C lMo r2 V模

具为研究对象。 D 7 0型数控线切割机床上加在 K7 5工，液为 DX 1线切割加工后未出现开裂现象。工作 .。21表面层化学成分 .

以下出炉空冷一铣各面一磨基准面一数控铣床预加工型腔一钳工加工各固定孑、线切割工艺孑一 L L热处理(艺曲线见图 1 (0 6 C)磨削一工 ) 6￣ 2HR一收稿日期：0 6 1 .3 2 0 . 1 1

线切割加工后，试验测得 C lMo模具表 r2 V面熔

化层相对于基体的含碳量和含钼量有所增

作者简介：卫 L 1 7-,,苏泰州人，师；李￣(9 4)男江讲

加。其原因主要是放电时工作液中的油在高温分解后向模具中渗碳。熔化层含钼量的增加主要来

电话：3 8 5 3 9:- ijl 13 2 5 8 7 Emal s, wm@2c . m 1nc o

加工工艺》2 0年第 3卷第 8期 07 6

模具的热处理

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材料热处理( 4源于钼丝。同时，线切割加工时，在高温下，这些元素从基体向表面熔化层扩散也导致这样的结果。口

5 O 4 0 3 0

22表面层组织结构 .

2 0 1 0

线切割加工后 .模具表面变质层由熔化层和

妊0—

.

热影响层组成 .中熔化层是极不连续、不均匀其极的 .且不均匀性和不连续性以及厚度随脉冲能量的增大而增加。熔化层是一层具有树枝状结晶的

1 0

1 2/05 6 0 0 4 00￣ 距表面距离/ m I x

铸造组织，晶粒极为细小，晶的排列方向垂直其柱于模具表面。通过 X射线衍射仪对 C l Mo r2 V模具线切割加工表面层进行相结构分析可发现， C 1Mo模具表面由大量的残余奥氏体和少量 r2 V的马氏体组成，未能检测到碳化物的存在，这说明熔化层中的碳化物非常少。 23表面层残余应力 I

图 2 C 1Mo模具线切割加工表面层 r2 V残余应力沿层深的分布Fg2 i . Dit b t no sd a t s f 1 M o mo l s i u i fr i u l r so Cr 2 V u d r o e se s ra ea o g wi y rd p h u f c l n t l e e t ha

模具在线切割加工前内部存在的残余应力。因此 . 为保证 C 1Mo r2 V模具的性能要求，且又能有效防止线切割加工的开裂现象，提高模具的使用寿命.可采取以下措施： ( )制定合理的热处理工艺，在保证性能要 1求的前提下。可采用较高温度进行回火并保证回火充分。

图 2为 C 1 Mo模具钢线切割加工后的表 r2 V

面层残余应力分布图，看出，可表面层的残余应力为拉应力 .值随深度的增加不断减小，其在一定的

( )合理控制锻造毛坯质量，提高碳

化物的 2破碎率。 ( )热处理前，在模具上预先钻线切割工艺 3

深度范围内，拉应力变为零或负值，然后再向拉应力方向增加并过渡到基体的应力状态。

3结语由以上实验结果可看出，线切割加工后 .

孔时，根据模具形状，量将该工艺孔加大，应尽使内应力可以充分释放。 () 4在线切割后立即进行补充回火，一方面消除线切割过程中形成的附加应力，同时也改善线切割表层的白亮组织。补充回火温度可低于模具回火温度 2"4℃, 0 - 0回火时间一般为 3。这对防止 -~5 h

C 1 Mo模具表面的残余拉应力作用区域很小， r2 V只有几十个微米，根本无法使模具整体开裂，所以，可认为线切割加工后的 C 1 Mo模具表面 r2 V的残余拉应力不是引起模具开裂的主要原因。导致 C 1Mo模具开裂的真正原因是 C 1 Mo r2 V r2 V (上接第 8页)、空科学与技术、体放电、 1料真气表面与界面、物理、化学、机械等领域的知识。渗金属设备的研究需要与电极的几何结构设计、放电参数、金属工艺要求、渗制造工艺技术等相关方面的问题密切联系，是表面合金化的关键，还必须进行深入研究 .进一步完善和提高。 参考文献：[】徐重，风英，本惠 . 1古范双层辉光离子渗金属[ .属热处理学 J金]报， 8,() 17 . 1 23 1:—3 9 7

线切割模具在存放或使用中开裂、持模具此后使保

用中尺寸的稳定性和使用寿命都极有好处。田工工艺，9 16:—3 19, ) 02 . ( 2

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￣: 117.20. i L 90 1, 4 J 9 6 8 0田 Z

加工工艺》 07 2 0年第 3卷第 8 6期