模具材料及熱處理試題庫(kù)

(答案)模具材料及熱處理試題庫(kù)

第一篇：(答案)模具材料及熱處理試題庫(kù)

模具材料及熱處理試題庫(kù)

一、判斷1、60鋼以上的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼屬高碳鋼，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒?/p>

處理后具有高的強(qiáng)度、韌性和彈性，主要用于制作彈性零件和耐磨零

件。

(x)2、40Cr鋼是最常用的合金調(diào)質(zhì)鋼。

(V)3、60Si2Mn鋼的最終熱處理方法是淬火后進(jìn)行高溫回火。

(x)

4、高合金鋼的完全退火的冷卻速度是每小時(shí)100~150℃o(x)

5、等溫淬火與普通淬火比較，可以獲得相同情況下的高硬度和更

好的韌度。(V)

6、一些形狀復(fù)雜、截面不大、變形要求嚴(yán)的工件，用分級(jí)淬火比

雙液淬火能更有效的減少工件的變形開(kāi)裂。

(V)

7、滲碳時(shí)采用低碳合金鋼，主要是為提高工件的表面淬火硬度。

(x)

8、均勻化退火主要應(yīng)用于消除大型鑄鋼、合金鋼錠在鑄造過(guò)程中

所產(chǎn)生的化學(xué)成分不均及材料偏析，并使其均勻化。

(V)

9、高合金鋼及形狀復(fù)雜的零件可以隨爐升溫，不用控制加熱速度。

(x)

10、鋁鋁鋼是本質(zhì)粗晶粒鋼、其淬透性和回火穩(wěn)定性高，高溫強(qiáng)

度也局J。(X)

11、銘鎰硅鋼可以代替鑲銘鋼用于制造高速、高負(fù)荷、高強(qiáng)度的

零件。

(V)

12、銘軸承鋼加熱溫度高，保溫時(shí)間略長(zhǎng)，主要使奧氏體中溶入

足夠的合金碳化物。

(V)

13、低合金滲碳鋼二次重新加熱淬火，對(duì)于本質(zhì)細(xì)晶粒鋼的零件,

主要使心部、表層都達(dá)到高性能要求。

(x)

14、鑄鐵的等溫淬火將獲得貝氏體和馬氏體組織。

(V)

15、高速鋼是制造多種工具的主要材料，它除含碳量高外，還有

大量的多種合金元素(W、CRM。、V、C。)，屬高碳高合金鋼。

(x)

16、鋼在相同成分和組織條件下，細(xì)晶粒不僅強(qiáng)度高，更重要的

是韌性好，因此嚴(yán)格控制奧氏體的晶粒大小，在熱處理生產(chǎn)中是一個(gè)

重要環(huán)節(jié)。

(V)

17、有些中碳鋼，為了適應(yīng)冷擠壓成型，要求鋼材具有較高的塑

性和較低的硬度，也常進(jìn)行球化退火。

(V)

18、低碳鋼正火，為了提高硬度易于切削，提高正火溫度，增大

冷卻速度，以獲得較細(xì)的珠光體和比較分散的自由鐵素體。

(V)

19、過(guò)共析鋼正火加熱時(shí)必須保證網(wǎng)狀碳化物完全融入奧氏體中，

為了抑制自由碳化物的析出，使其獲得偽共析組織，必須采用較大的

冷卻速度冷卻。

(V)20、含碳量相同的碳鋼與合金鋼淬火后，硬度相差很小，

但碳鋼的強(qiáng)度顯著高于合金鋼。

(x)

21、中高碳鋼的等溫淬火效果很好，不僅減少了變形，而且還獲

得了高的綜合力學(xué)性能。

(V)

22、淬火鋼組織中，馬氏體處于碳的過(guò)飽和狀態(tài)，殘余奧氏體處

于過(guò)熱狀態(tài)，所以組織不穩(wěn)定，需要回火處理。

(X)

23、低碳鋼淬火時(shí)的比容變化較小，特別是淬透性較差，故要急

冷淬火，因此常是以組織應(yīng)力為主引起的變形。

(x)

24、工件淬火后不要在室溫下放置，要立即進(jìn)行回火，會(huì)顯著提

高馬氏體的強(qiáng)度和塑性，防止開(kāi)裂。

(V)

25、滲碳淬火后，工件心部硬度與工件材料本身淬透性無(wú)關(guān)。

(x)

26、經(jīng)過(guò)淬火與時(shí)效的鋁合金，當(dāng)迅速加熱到200~250℃,并

在此溫度范圍內(nèi)停留較長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)，其力學(xué)性能即恢復(fù)到重新淬火狀

態(tài)。(X)

27、鑄鋁合金的淬火+完全人工時(shí)效，用來(lái)獲得最高強(qiáng)度與硬度。

(V)

28、黃銅低溫退火目的是消除冷變形加工應(yīng)力，防止開(kāi)裂，退火

溫度通常為260~300℃,保溫l~3h,水冷。(x)

29、在鋁不銹鋼中加入鎰和氮可以代替銘，但鎰本身并不能防銹,

故不能單獨(dú)使用。

(x)30、馬氏體不銹鋼退火的目的是為了降低硬度或消除冷作

硬化，以便于切削加工與冷變形加工；或者為了消除鍛壓與焊接后快

速冷卻產(chǎn)生的應(yīng)力，防止產(chǎn)生裂紋。

(V)

31、淬火和回火是馬氏體型不銹鋼的最后熱處理，目的在于提高

鋼的強(qiáng)度、硬度、抗蝕性和抗氧化性。

(V)

32、抗沖擊冷作模具鋼60Si2Mn在30(TC及400(回火狀態(tài)下，

以亞溫淬火(80CTC—820<)對(duì)強(qiáng)韌性最有利。(V)

33、對(duì)于鋼結(jié)硬質(zhì)合金GT35,當(dāng)要求高耐磨性時(shí)，可采用高溫回

火；當(dāng)在沖擊載荷下工作時(shí)，可采用低溫回火，以提高其韌性。(x)

34、GR(4Cr3Mo3W4VNb)鋼中加入少量的Nb是為了增加鋼的

回火抗力及熱強(qiáng)性。

（V）

35、在模具鋼中加入M?；騑兩種合金元素，主要是防止高溫回

火韌性的產(chǎn)生。

（x）

36、熱作模具材料常用高碳合金鋼來(lái)制作。（x）37、

5CrNiMoVSi鋼主要添加了一定量的V和Si,從而使高溫強(qiáng)度大幅降

低，且具有更高的淬透性和熱穩(wěn)定性。（X）

38、對(duì)于性能要求高的塑料模具，可采用二次淬火。（x）

39、SM2是一種低Ni馬氏體時(shí)效硬化性塑料模具鋼。（x）40.

用于制造塑料模具的鋅合金主要為Zn-4AI-3Cu共晶合金。（V）

41、工件表面的硬突出物和外來(lái)硬質(zhì)顆粒在加工時(shí)刮擦模具表面，

引起模具表面材料脫落的現(xiàn)象稱為黏著磨損。（x）

42、一般說(shuō)來(lái)，材料溫度高于等強(qiáng)溫度時(shí)易產(chǎn)生沿晶斷裂。（V）

43、一般說(shuō)來(lái)，材料溫度低于等強(qiáng)溫度時(shí)易產(chǎn)生穿晶斷裂。（V）

44、冷沖裁模模具刃口在壓力和磨擦作用下，最常見(jiàn)的失效形式

是磨損失效。（V）

45、在韌性組織上彌散分布的硬質(zhì)碳化物顆粒會(huì)降低模具的耐磨

性。（x）

46、P20是一種典型的預(yù)硬型塑料模具鋼,其淬透性較高。（7）

47、對(duì)冷作模具材料淬透性的要求是淬火后易于獲得深厚的硬化

層。（V）

二、單選

1、作為普通滲碳零件應(yīng)選用（A）。

A、20鋼

B、40Cr

C、55鋼

D、20Cr

2、下列合金元素中（D）不形成碳化物而是溶于奧氏體中，才能

提高淬透性。A、Al、Zn、Cu

B、Mo、Ni、MnC、Cr、W、Si

D、Ti、V、Nb

3、銘鋁鋼高溫強(qiáng)度和組織穩(wěn)定性好，所以可以制造在（C）溫度

下長(zhǎng)期工作的零件。

A、300℃

B、400℃

C、500℃

D、600℃

4、含銘、銀、鋁的合金鑄鐵，在（B）范圍內(nèi)有回火脆性。A、

400~450℃

、

B500~550℃Cx600~650℃

D、700~750℃

5、低合金工具鋼的淬火溫度一般采用（B）。

A、Acl+（30~50）℃

B、Acl+（50~100）℃C、Acl+（100~150）℃

D、Acl+（150~200）℃

6、鋁鎰硅鋼的缺點(diǎn)是有回火脆性傾向，脫碳和過(guò)熱傾向較大,容

易出現(xiàn)（C）。A、黑色組織

B、黑帶

C、白點(diǎn)

D、黑點(diǎn)

7、高速鋼由于鋁和鋁的加入降低了相變的溫度和臨界冷卻溫度，

提高了淬透性，可在（A）淬硬。

A、空氣中

B、油中

C、水中

D、爐中

8、灰鑄鐵的熱處理特點(diǎn)是：由于灰鑄鐵（A）高，加熱時(shí)溫度相

應(yīng)提高。A、含硅量

B、含鎰量

C、含磷量

D、含硫量

9、淬火鋼馬氏體分解一直延續(xù)到350V以上,在高合金鋼中甚至

可延續(xù)到（D）。A、300℃

B、400℃

C、500℃

D、600℃

10、在鋼中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)（B）Si可推遲薄片碳化物沿馬氏體界

面析出，從而使脆性轉(zhuǎn)化溫度移向高溫區(qū)。

A、0.5%~0.9%

B、1%~3%

C、3%-5%

D、5%-7%

11、鋼中含有（C）等合金元素時(shí)，更容易出現(xiàn)高溫回火脆性。

A、硅、鼠銅

B、氮、硼、睇

C、鎰、銘、鎮(zhèn)

D、鋁、鋅、.

12、在加熱溫度相同時(shí)，加熱速度越快,奧氏體晶粒（B）。A、

越粗大

B、越細(xì)小

C、中間值

D、不變化

13、馬氏體形態(tài)變化在生產(chǎn)上也得到了廣泛的應(yīng)用，利用（A）

具有較高的綜合力學(xué)性能的特點(diǎn)。

A、低碳馬氏體

B、中碳馬氏體

C、高碳馬氏體

D、都不是

14、當(dāng)工件表面和心部溫度變化不同時(shí)，造成熱脹冷縮不均，便

產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。這種由熱脹冷縮不一致而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為（B）。

A、組織應(yīng)力

B、熱應(yīng)力

C、載荷應(yīng)力

D、機(jī)械應(yīng)力

15、當(dāng)淬火內(nèi)應(yīng)力超過(guò)鋼的（A）時(shí)，就造成了工件變形。

A、屈服強(qiáng)度

B、斷裂強(qiáng)度

C、疲勞強(qiáng)度

D、抗拉強(qiáng)度

16、碳素鋼水冷淬火時(shí)，（B）比較突出。

A、組織應(yīng)力

B、熱應(yīng)力

C、載荷應(yīng)力

D、機(jī)械應(yīng)力

17、合金鋼油冷淬火時(shí)，（A）的作用比較突出。

A、組織應(yīng)力

B、熱應(yīng)力

C、載荷應(yīng)力

D、機(jī)械應(yīng)力

18、防淬火開(kāi)裂也可采用不使工件淬透，便停止冷卻并立即進(jìn)行

回火的方法，例如冷卻到（B）時(shí)停止冷卻，立即回火。

A、室溫

B、60~100℃

C、120~150℃

D、150~200℃

19、對(duì)碳素鋼與低碳合金退火，保溫時(shí)間按（B）計(jì)算。A、

0.3~0.6h/100mmBx0.6~0.8h/100mmCs0.8~1.0h/100mm

、鍛件在加熱過(guò)程的低溫階段，升溫速

D1.0~1.2h/100mm20s

度要控制在（B）。

A、10~30℃/h

B、30~70℃/h

C、70~100℃/h

D、100~150℃/h

21、低碳合金鋼鍛件退火終冷溫度可選擇（D）。

A、150~200℃

B、200~250℃

C、300~350℃

D、400~450℃

22、油冷時(shí)大型零件中最大的溫差比水冷小一般不超過(guò)（D）。

A、300℃

B、300~350℃

C、400~450℃

D、500℃

23、退火時(shí)高、中合金模具鋼的大型鍛件表面終冷的溫度不高于

（B）oA、150~200℃

B、200~250℃

C、300~350℃

D、400~450℃

24、為防止回火加熱時(shí)產(chǎn)生熱應(yīng)力與淬火的應(yīng)力迭加，使零件中

缺陷擴(kuò)大，回火加熱速度應(yīng)比淬火加熱速度低一些，一般控制在（B）。

A、10~30℃/h

B、30~100℃/h

C、70~130℃/h

D、100~150℃/h

25、水冷大型零件截面上的最大溫差可達(dá)（C）。

A、200~400℃

B、500~600℃

C、750~800℃

D、850~900℃

26、鍛件調(diào)質(zhì)后再不引起回火脆性的溫度下在進(jìn)行補(bǔ)充回火450℃

可使殘余應(yīng)力降低（B）左右。

A、30%

B、50%

C、60%

D、70%

27、快速退火的優(yōu)點(diǎn)是在一定情況下，所獲得的強(qiáng)度與塑性能滿

足（A）加工的要求。

A、冷變形

B、熱變性

C、切削加工

D、鍛造加工

28、固溶處理是將合金加熱至高溫單相區(qū)（C）保持，使過(guò)剩相

充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到過(guò)飽和固溶體的工藝。

A、升溫

B、降溫

C、恒溫

D、其它

29、在高于室溫的某一溫度范圍即（A）內(nèi)發(fā)生的時(shí)效叫人工時(shí)

效。

A、100~200℃

B、250~300℃

C、350~400℃

D、450~500℃30.加入哪種金屬材料能抑制過(guò)熱敏感性及網(wǎng)狀

碳化物的析出。（D）

A、NiB、MnC、WD、V

31、低耐熱高韌性熱作模具鋼5Cr2NiMoVSi主要添加了一定量

的V和Si,從而使高溫強(qiáng)度大幅提高，且具有更高的（B）和熱穩(wěn)定

A、淬硬性B、淬透性C、韌性D、耐磨性

32、拉伸不銹鋼首選的模具材料是（D）。

A、球墨鑄鐵B、高銀合金鋼C、錫青銅D、鋁青銅

三、多選

1、冷拉深模具模具受到的摩擦力十分強(qiáng)烈，因而模具的主要失效

形式是（AC）。A、磨粒磨損

B、疲勞磨損

C、粘著磨損D、氣蝕磨損

E、沖蝕磨損

F、腐蝕磨損

2、冷徽模其凸模承受巨大的沖擊壓力和摩擦力，凹模承受沖脹力

和摩擦力，因而最常見(jiàn)的失效形式是（BD）。

A、韌性斷裂失效

B、疲勞斷裂失效C、脆性斷裂失效D、磨損失效

E、混晶斷裂失效

F、腐蝕失效

3、模具的各項(xiàng)性能要求有時(shí)是相互矛盾的，一般硬度越高，耐磨

性（C）;在同樣硬度下，鋼材（D）越高，耐磨性就越高。

A、越低

B、適中

C、越高D、碳含量

E、硅含量

F、硫含量

4、高銘鋼一次硬化法淬火，是用較低的溫度淬火，對(duì)于

Cr!2MoV鋼而言，一般選用（D）淬火，隨后進(jìn)行（F）回火。

A、960~980℃

B、1000~1020℃C.高溫D、1030~1050℃

E、中溫

F、低溫

5、低變形冷作模具鋼的基本優(yōu)點(diǎn)是具有較好的（A）和（B）,

各國(guó)通用的代表性鋼種有（E）。

A、淬透性B、淬硬性C、耐磨性D、9CrSiE、MnCrWVF、

T10A

6、高強(qiáng)度高耐磨冷作模具鋼具有（CDEF）的特點(diǎn)。

A、高淬透性B、高淬硬性C、高耐磨性D、高強(qiáng)度E、高抗壓性

F、高熱穩(wěn)定性

7、在冷作模具材料中，以下哪些材料屬于高碳高銘模具鋼

（AE）O

A、Crl2B、T1OAC、T8AD、9CrSiE、Crl2MoVF、CrWV

8、哪種屬于常用的低耐熱高韌性熱作模具鋼。（AE）

A、5CrMnMoB、GRC、012AIDx3Cr2W8VE、5CrNiMoFs

HD

9、對(duì)于要求形狀簡(jiǎn)單、精度要求低、產(chǎn)品批量要求不大的塑料模

具，最好選用（ABD）。

A、2OCrBsT1OAC、PCRD、T8AE、4OCrF、3Cr2Mo

10、對(duì)于要求大型、型腔復(fù)雜、產(chǎn)品批量大的塑料模具，可以選

用（EF）。

A、20CrB、T10AC、CrWVD、T8AE、40CrF、3Cr2Mo

11、對(duì)于要求耐蝕、精度要求高的塑料模具，可以選用（CD）。

A、20CrB、T10AC、PCRD、06NiE、40CrF、3Cr2Mo

12、過(guò)共析鋼正火，首先加熱時(shí)必須保證網(wǎng)狀碳化物全部溶入

（C）中，為了抑制自由碳化物析出，使其獲得（F）組織，必須采用

較大冷卻速度進(jìn)行冷卻。A、馬氏體

B、貝氏體

C、奧氏體D、共析組織

E、共晶組織

F、偽共析組織13、10,15,20,25等低碳結(jié)構(gòu)鋼的（B）性能

比較好，但用作成型零部件或?qū)е?dǎo)套時(shí)，需要進(jìn)行（A）處理。

A、滲碳

B、塑性加工

C、調(diào)質(zhì)D、韌性很好

E、退火

F、低溫回火

14、馬氏體時(shí)效鋼的特性是：模腔加工后可用簡(jiǎn)便的（B）進(jìn)行

硬化；時(shí)效處理的尺寸變化極小；材料的氣孔缺陷很少；焊接性能優(yōu)

良；強(qiáng)度、（D）。A、淬火處理

B、時(shí)效處理

C、調(diào)質(zhì)處理D、韌性很好

E、退火

F、回火

15、淬硬型鋼的（D）不僅與鋼材本身的性能有關(guān)，還取決于

（A）o

A、淬火冷卻速度

B、臨界冷卻速度C、工件尺寸形狀D、淬透性

E、耐熱性

F、工件加工精度

四、填空

1、模具喪失正常的使用功能，不能通過(guò)一般的修復(fù)方法使其重新

服役的現(xiàn)象稱為它既有達(dá)到預(yù)定壽命的

也有遠(yuǎn)低于預(yù)定壽命的o（模具失效、正常失效、早期

失效）

2、模具在正常失效前生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的數(shù)目稱為

如其在使用過(guò)程中經(jīng)過(guò)多次修模,則為與的

總和。（模具使用壽命、首次壽命、各次修模壽命）

3、磨損失效是模具失效的一種，它有很多種類型，按磨損機(jī)理不

同可分為和腐蝕磨損等。

（磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損）

4、影響模具壽命的主要因素有

-和o（模具結(jié)構(gòu)、模具工

作條件、模具材料、模具熱處理與表面強(qiáng)化處理、模具制造工藝）

5、冷作模具材料應(yīng)具備一定的

疲勞抗力以及抗咬合能力。（斷裂抗力、變形抗力、

磨損抗力）

6、冷沖裁模最主要的失效形式是___________o（磨損失效）

7、塑料模具在服役過(guò)程中，可產(chǎn)生____________

疲勞失效及熱疲勞失效。（磨損失效、

腐蝕失效、塑性變形失效、斷裂失效）

8、根據(jù)服役條件不同可將模具材料分為

-和其他模具材料等幾大類。（冷作模具

材料、熱作模具材料、塑料模具材料）

9、硬度是模具的主要性能指標(biāo)，一般熱作模具材料的硬度為

冷作模具材料的硬度為o（40~52HRC、

60HRC）

10、高耐磨微變形冷作模具鋼的共同特點(diǎn)是_____________

和高的抗壓強(qiáng)度。（高淬

透性、微變形、高耐磨性、高熱穩(wěn)定性）11、5CrNiMo是典型的低耐

熱高韌性熱作模具鋼，熱處理過(guò)程中采用等溫處理的方法，最終獲得

++的組織，模具的壽命會(huì)明

顯提高。（馬氏體、下貝氏體、少量殘余碳化物）

12、高耐熱熱作模具鋼3Cr2W8V的主加元素剛好是W18Cr4V

的一半，因此又稱為（半高速鋼）

13、塑料模按成型固化不同分為塑料模和

____________塑料模兩類。（熱塑性、熱固性）

14、深冷處理的目的主要是____________以及提

高鋼的磁性。（提高硬度、穩(wěn)定尺寸）

15、深冷處理的效果主要有殘余的奧氏體幾乎可全部轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

材料組織細(xì)化并可析出___耐磨性比普通冷

處理的模具可提高1~8倍。（馬氏體、微細(xì)碳化物）

16、預(yù)備熱處理的目的是____________消除不

良組織和防止白點(diǎn)產(chǎn)生。碳鋼和合金元素含量較低的鋼，預(yù)備熱處理

采用或；合金元素較多淬透性較好的鋼，可

采用或____________o（降低硬度、細(xì)化晶粒；正火、退

火；正火高溫回火、完全退火處理）

17、滲碳的主要目的是提高鋼表面含碳量，并通過(guò)熱處理獲得高

的表面____________和提高鋼的抗疲勞性能，而心部仍

具有較好的___________和（硬度、耐磨性；強(qiáng)度、韌

性）

18、鋼的淬火變形有兩種：一種是尺寸變形，即和

而另一種是形狀的變化即和

工件的實(shí)際變形是同時(shí)兼有這兩種變形。（伸長(zhǎng)、收縮；彎曲、翹曲）

19、模具零件的預(yù)先熱處理包括退火、正火、調(diào)質(zhì)處理等幾種工

藝方法，其最終熱處理主要有和工藝。（淬

火、回火）

20、模具鋼中大量的加入元素Ni,其主要作用是確保模具固溶體

淬火后，能獲得單一的組織。（馬氏體）

21、高溫回火是一種消除鋼中的方法，并且可消除

模具的-提高韌性，防止開(kāi)裂。（殘余奧氏體、殘余應(yīng)

力）

22、塑料模具的磨損方式主要為其次是粘著磨損、

腐蝕磨損和疲勞磨損。（磨粒磨損）

23、為了保證模具的使用性能，滲碳型塑料模具鋼的熱處理方式

為-和o（滲碳、淬火、低

溫回火）

24、精沖使用的坯料要求具有良好的否則坯料使

用前需經(jīng)___________處理。（塑性、退火）

25、拉伸時(shí)在兩種性質(zhì)相近的材料之間易發(fā)生___________o

（黏附）

五、簡(jiǎn)答

1、退火與正火硬度偏高的預(yù)防方法有哪些？

答：（1）適宜的冷卻速度；

（2）嚴(yán)格工藝規(guī)范，防止加熱溫度過(guò)高或過(guò)低；

(3)正確選擇等溫退火時(shí)的等溫溫度，防止溫度過(guò)低；(4)防

止出爐溫度過(guò)高；

(5)防止裝爐量大時(shí)保溫不足。

2、說(shuō)明模具材料對(duì)模具使用性能和壽命的影響。

答：(1)材料的類別

(2)材料的硬度(3)材料的冶金質(zhì)量(4)材料的熱處理工藝

3、簡(jiǎn)述塑料模修理過(guò)程中，如何正確尋找模具的故障？

答：(1)仔細(xì)分析不良塑件樣品的缺陷；

(2)打開(kāi)模具，規(guī)范的查找和判斷模具的故障；

(3)經(jīng)全面考慮后選擇正確的修理方法。

4、簡(jiǎn)述模具材料的力學(xué)性能要求和工藝性能要求。

答：力學(xué)性能要求：

(1)耐磨性

(2)韌性

(3)硬度和熱硬性

(4)抗疲勞性能

工藝性能要求：

(1)加工性能

(2)淬透性和淬硬性

(3)氧化、脫碳敏感性

5、簡(jiǎn)述冷作模具材料中碳素工具鋼(T10A,T8A)的應(yīng)用及特

點(diǎn)。

答：這是沖模中應(yīng)用最廣、價(jià)格最便宜的材料，適宜形狀簡(jiǎn)單的

沖模。

其優(yōu)點(diǎn)是加工性能好，有一定的硬度。

缺點(diǎn)是淬火變形大，耐磨性較差。

熱處理后的硬度為58~62HRC。

6、如何選定冷擠壓凸模的淬火溫度？

答：(1)如采用高溫淬火，在加熱時(shí)隨著淬火溫度的升高，合金

碳化物不斷溶入奧氏體，從而獲得含碳和合金元素含量較高的馬氏體

及大量的殘余奧氏體，通過(guò)高溫回火可獲得較高的硬度和抗壓強(qiáng)度；

(2)另一方面，隨著淬火溫度的升高，奧氏體晶粒不斷粗化，導(dǎo)

致材料性能下降，尤其是韌性，因此淬火加熱溫度必須很好的選定。

7、簡(jiǎn)述低耐熱熱作模具5CrNiM。鋼的熱處理工藝。

答：(1)退火：等溫退火的加熱溫度為760~780℃,等溫溫度

為680℃;

(2)淬火：經(jīng)600~650℃預(yù)熱后力口熱至IJ830~860℃油淬;

(3)回火：經(jīng)490~660℃回火。

8、簡(jiǎn)述中耐熱熱作模具H11鋼的熱處理工藝。

答：(1)退火：等溫退火的加熱溫度為880℃,等溫溫度為

750℃;

(2)淬火：不需要預(yù)熱，直接加熱到1000~1020℃油淬或分級(jí)

淬火；

(3)回火：經(jīng)540~660℃回火。

9、簡(jiǎn)述高耐熱熱作模具3Cr2W8V鋼壓鑄模的熱處理工藝。

答：(1)退火：等溫退火加熱溫度為840~880℃,等溫溫度為

720~740℃;

(2)淬火：采用高溫淬火，即1140~1150℃淬火;

(3)回火：采用高溫回火，即650~680℃回火。

10、簡(jiǎn)述滲碳型塑料模具鋼(10、20、20Cr等)的熱處理工藝

特點(diǎn)。

答：(1)滲碳

(2)一次淬火，溫度為810~850℃

(3)二次淬火，溫度為760~830℃

(3)低溫回火，溫度為20(TC左右

11、簡(jiǎn)述預(yù)硬型塑料模具鋼(P20、40Cr等)的熱處理工藝特點(diǎn)。

答：(1)淬火，溫度為830~880℃,油冷

(2)高溫回火，溫度為450℃左右

12、簡(jiǎn)述時(shí)效硬化型塑料模具鋼(25CrNi3MoAL18Ni、06Ni、

PMS、SM2、PCR等)的熱處理工藝特點(diǎn)。

答：(1)固溶處理：將剛加熱至高溫，使各種合金元素充分融入

奧氏體，然后進(jìn)行淬火處理獲得馬氏體組織；

(2)固溶處理加熱一般在鹽浴爐中進(jìn)行，而后油冷淬火；

(3)時(shí)效處理：是模具達(dá)到所需的力學(xué)性能。

第二篇：模具熱處理

一.技術(shù)先進(jìn)

QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)是世界最新金屬表面強(qiáng)化技術(shù)。該技術(shù)通

過(guò)在金屬表面滲入多種合金元素，從而大幅度提高產(chǎn)品的耐磨性能。

它被廣泛用于汽車、機(jī)車、工程機(jī)械、紡織機(jī)械、輕工機(jī)械、儀表、

工模具等各種行業(yè)。自德國(guó)DEGUSSA公司推出QPQ技術(shù)后，其用戶

遍及德、美、英、日等國(guó)約800多家.如:美國(guó)的通用電器［GE］公司有該

工藝不僅成功的取代了鍍硬銘工藝，改善了機(jī)車柴油機(jī)缸套的耐磨、耐

蝕性、而且降低了成本,同時(shí)消除了六價(jià)銘的公害;日本本田公司有數(shù)套

自動(dòng)化的QPQ設(shè)備分設(shè)國(guó)內(nèi)外，有150多種汽車、摩托車零件采用了

此技術(shù)，年處理量6萬(wàn)噸;豐田和日本公司每月數(shù)百噸零件采用此技術(shù)處

理.國(guó)內(nèi)的殺害大眾汽車等眾多廠家采用此技術(shù)有于大量處理曲軸、模

具、工具、汽車、柴油機(jī)、摩托車、紡織配件等.二.性能優(yōu)良

1.比較的表面硬度

產(chǎn)品經(jīng)QPQ處理2-3小時(shí)，總滲層可到達(dá)0.4-0.6MM,下面是

部分材料

經(jīng)QPQ處理后的白亮深度和硬度：

材料牌號(hào)舉列前處理處理溫度處理時(shí)間表面硬度HvO.l白亮層

深度

純鐵5702-4小時(shí)500-65012-25p

底碳鋼A3,20,20Cr5702-4小時(shí)550-77012-25p

中碳鋼45,40Cr5702-4小時(shí)550-77012-25p

高碳鋼T8,T125702-4小時(shí)550-7702-25p

氮化鋼38CrMoAL調(diào)質(zhì)5702-4小時(shí)950-105012-20p

鑄模鋼3Cr2W8V淬火5702-3小時(shí)950-100010-17|j

熱模鋼5CrMnMo淬火5702-3小時(shí)770-90010-20|j

冷模鋼Crl2MoV高溫淬火5202-3小時(shí)＞95010-20|j

高速鋼W6Mo5Cr4V2［刀具］淬火5504-45分鐘1000-1300

高速鋼W18Cr4V［耐磨件］淬火5702-3小時(shí)150010-15|j

不銹鋼lCrl3,4Crl35702-3小時(shí)900-100010-15|j

lCrl8Nil2Mo2Ti5702-3小時(shí)950-115010-15U不銹鋼

0Crl8Nil2Mo2Ti5702-3小時(shí)950-1150總深度20口

氣門(mén)鋼5Cr21Mn9Ni4N固溶5702-3小時(shí)950-11507p

灰鑄鐵HT20-405702-3小時(shí)500-650總深＞0.1MM

球墨鑄鐵QT60-25702-3小時(shí)500-650總深度＞0.1MM

-30p-12p

2.良好的耐磨性、抗疲勞性

產(chǎn)品經(jīng)QPQ鹽浴復(fù)合處理后，耐磨性到達(dá)常規(guī)淬火及高頻淬火的

16倍以上，是鍍硬銘和離子氧化的2倍多。其疲勞極限提高百分之四

十五以上。

材料處理工藝疲勞極限Kg/mm2疲勞極限上升率

10號(hào)鋼未處理241.00

QPQ處理391.6

345號(hào)鋼未處理281.00

QPQ處理431.5442CrMo未處理421.00QPQ處理621.48

38CrMoAI未處理381.00

QPQ處理611.6

3.極好的抗蝕性

產(chǎn)品經(jīng)QPQ處理后，具有極剛的抗蝕性，在大氣中和鹽霧中的抗

蝕性比lCrl8Ni9Ti不銹鋼高4-5倍，比鋅硬銘高16倍以上，比發(fā)黑

高70倍已上。

4.極小的變形

產(chǎn)品經(jīng)QPQ鹽浴復(fù)合處理后，尺寸變化僅5-8p形狀無(wú)變化，可

以認(rèn)為是變形最小的硬化方法，可用來(lái)解決橫多常規(guī)熱處理無(wú)法解決

的熱處理變形問(wèn)題。

5可以替代多道工序

該工藝不僅可以取代氧化、高頻淬火、滲碳等表面處理工藝，還

可以替代淬火一回火一發(fā)黑三道工序，或替代滲碳一淬火-回火-鍍硬

銘四到工序，在提高產(chǎn)品耐磨性和抗蝕的同時(shí)，大大降低生產(chǎn)成本。

6.無(wú)公害水平高

本公司的鹽浴無(wú)害，廢水、廢氣等經(jīng)衛(wèi)生環(huán)保部門(mén)測(cè)試，遠(yuǎn)遠(yuǎn)底

于國(guó)家排放的標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)全國(guó)各地用戶所在地區(qū)環(huán)保部門(mén)測(cè)試復(fù)查，

證明了該工藝在無(wú)害方面的先進(jìn)水平。

三.應(yīng)用范圍廣

1適用材料

適用于各種工具鋼、結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、純鐵、鑄鐵及粉冶金件。

2可取代以下工藝

大量取代滲碳淬火、高頻淬火、易變形件的淬火、離子氧化、發(fā)

黑、硫化、鋅硬銘、鍍裝飾銘等。

普通結(jié)果鋼經(jīng)QPQ處理，字很多情況下可以代替不銹鋼。

3應(yīng)用的部分產(chǎn)品

模具：各種冷拉模、熱擠模、沖模、壓鑄模、橡膠模、玻璃模等。

工具：滾絲輪、搓絲板、鉆頭、銃刀、絞刀、絲錐、滾刀、插齒

刀、拉刀、刀體、刀桿等。

機(jī)床件：摩擦片、導(dǎo)軌、電器鐵芯等。

汽車件：曲軸、凸輪軸、氣門(mén)、齒輪、活塞環(huán)、球頭銷、差速器

支架、氣彈簧活塞桿等。

摩托車：齒輪、連桿鏈輪、離合器盤(pán)、活塞環(huán)等。

紡機(jī)件：絡(luò)筒機(jī)件、彈力絲機(jī)熱軌、冷軌、羅拉、鋼令圈等。

齒輪：汽車同步器齒輪、建筑機(jī)械齒輪、軋鋼機(jī)傳送帶大齒輪等

多種大小齒輪及蝸輪蝸桿。

液壓件：定字等。

機(jī)車：缸套等零部件。

軸承行業(yè)：保持架、緊定套等。

本技術(shù)在工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、輕工機(jī)械、儀表、兵工等行業(yè)均

有廣泛用途。

現(xiàn)在很多模具要鍍銘的就可以用QPQ來(lái)代替。

它最大的優(yōu)點(diǎn)是：微變形，可以在模具試模合格后再來(lái)熱處理。

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模具的加熱、保溫與冷卻

I概述

模壓成型工藝是塑性材料最常見(jiàn)、歷史最悠久的成型方法之一，

并且是研究材料性能最常采用的一種工藝方法。它具有成型裝置簡(jiǎn)單、

設(shè)備投資小、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)高度發(fā)達(dá)

的今天，仍是一種最為普及的生產(chǎn)手段之一。然而，進(jìn)行壓縮模塑成

型的模具設(shè)計(jì)能參考的文獻(xiàn)除了教科書(shū)、幾位前輩所著的專著、模具

設(shè)計(jì)圖例以外，少有人總結(jié)模具設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技巧。

模具的加熱、保溫與冷卻及裝夾結(jié)構(gòu)是復(fù)合材料模具設(shè)計(jì)不可或

缺的一部分。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響到產(chǎn)品的外觀及內(nèi)在質(zhì)量均勻性，同

時(shí)還影響產(chǎn)品的成型效率。加熱、保溫與冷卻設(shè)計(jì)

2.1加熱管的設(shè)計(jì)要求

鋼制加熱是幾乎所有塑料成型模具設(shè)計(jì)必須采用的加熱手段，可

設(shè)計(jì)為單向接線、雙向接線等多種形式，材質(zhì)上可采用有縫管、無(wú)縫

管、不銹鋼管等，特點(diǎn)是熱損失小、熱效率高、排線簡(jiǎn)單，可根據(jù)需

要設(shè)

計(jì)為220V或380V，接線為式靈活多樣。但由于其材料和加工工

藝的限制，模具設(shè)計(jì)中要注意它向身特點(diǎn)。(I)加熱管在兩端通常有

較長(zhǎng)的冷端，并不能起到加熱的作用。

(2)加熱段的功率設(shè)計(jì)盡量不超過(guò)10瓦特/厘米的限制。如30

厘米長(zhǎng)的加熱管，功率盡可能不要

超過(guò)300瓦。如果設(shè)計(jì)功率超過(guò)這個(gè)限制，加熱管表面負(fù)荷較高,

鋼管易氧化腐蝕，造成短路。

（3）對(duì)于溫度高于25CTC的模具設(shè)計(jì)，采用加熱管有一定難度。

我曾經(jīng)利用加熱管升溫達(dá)到420P,但是這種成型溫度對(duì)加熱管

質(zhì)量要求較高，需要經(jīng)常檢查電路的通暢與短路與否。因?yàn)檫@種條件

下加熱管、接線端子、連接用的銅線、鋼片等介質(zhì)非常易于氧化，從

而導(dǎo)致斷路。因此對(duì)電傳輸介質(zhì)需要進(jìn)行特殊處理，盡量避免使傳導(dǎo)

電線暴露在空氣中，延長(zhǎng)導(dǎo)線的使用壽命。

烙鐵芯通常也被作為模具加熱管的一種，特點(diǎn)是單位長(zhǎng)度功率高

（通常直徑10mm,長(zhǎng)8cm規(guī)格的烙鐵芯可以達(dá)到150瓦的輸出功

率），耐用，安全性好，不易形成擊穿短路，可以通過(guò)鉆盲孔來(lái)埋設(shè),

缺點(diǎn)是難以定制設(shè)計(jì)，拆換時(shí)易碎、斷。

電路設(shè)計(jì)中不可缺少保險(xiǎn)、空氣開(kāi)關(guān)等保險(xiǎn)措施，操作地由要保

持干凈整潔，絕緣良好，操作中勤于檢查電氣故障，防止不必要的危

險(xiǎn)。

2.2加熱管的安裝鉆孔

從傳熱角度上理解，加熱管的安裝要與模具表面盡可能貼合，以

利于加熱管的熱量盡快傳遞到模具上。而實(shí)際上加熱管與模具并沒(méi)有

多大接觸面積，傳熱的本質(zhì)是輻射，傳導(dǎo)是次要的。因此大部分用于

模具安裝的加熱管表面都涂有增強(qiáng)紅外輻射的涂層，同時(shí)也采用限制

設(shè)計(jì)功率（10瓦特/厘米）的辦法以增長(zhǎng)加熱管的使用壽命。

因此在加工加熱管孔時(shí)，尤其是長(zhǎng)加熱管孔的加工沒(méi)必要設(shè)計(jì)太

小的配合間隙，有效的設(shè)計(jì)方法是在孔的兩端盡可能能與加熱管嚴(yán)密

配合，可以采用填塞、封堵或設(shè)計(jì)擋片等辦法。這種做法可以有效減

小加熱管的散熱面積以及輻射熱

量的損失。

2.3加熱管的埋放

埋放的加熱管，最好采用與管內(nèi)介質(zhì)相同的氧化鎂粉進(jìn)行充填，

以降低加熱管表面的熱負(fù)荷，這種方法可以減少管的表面氧化，有效

延長(zhǎng)管的使用壽命。有條件的話，加熱管的安裝孔也最好灌入的氧化

鎂粉。

2.4模具保溫方法

加強(qiáng)模具的保溫措施可以減少模具的熱損失，可使模具在較短的

時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)定的生產(chǎn)溫度，減少能源浪費(fèi)。每個(gè)工程技術(shù)人員對(duì)這

個(gè)問(wèn)題都有一套獨(dú)特的解決辦法，我只談?wù)勎业慕?jīng)驗(yàn)。

2.4.I加熱板的保溫措施

加熱板保溫通常采用石棉板或石棉布保溫，但石棉布不易擺放平

整，對(duì)壓板的平行度保證也有定的影響。石棉板的種類很多，最常見(jiàn)

的是橡膠石棉板，但這種石棉板卻不對(duì)以用于密封隔熱用的材料，具

有一定的可壓級(jí)勝，同時(shí)在高溫時(shí)會(huì)釋放出一種十分難聞的氣味，影

響操作環(huán)境及操作人的身體健康。

加熱板的保溫宜采用石棉紙板，常見(jiàn)的規(guī)格是1000x1000,3-

5mm厚，板體較為規(guī)整，平行度較好，可壓縮性比較平均，高溫下無(wú)

異味產(chǎn)生。

2.4.2模具的保溫措施

模具的保溫措施很多，可用石棉布或玻璃布包裹氫氧化鋁保溫棉

進(jìn)行保溫。現(xiàn)在市場(chǎng)上還有一種保溫涂料是目前用作模具保溫的理想

材料，它由中長(zhǎng)纖維、漿料及一種保溫泡沫材料混合而成，粘性適中，

易于涂抹。這種材料常用作化工、采暖管道的保溫層材料，略含堿性

（易腐蝕模具）。經(jīng)在15CTC條件下使用沒(méi)發(fā)現(xiàn)有燒焦、熔化、氣味

等負(fù)面影響。同時(shí)材料很輕，可塑性較強(qiáng)，容易形成較為美觀的模具

表面。

2,5模具的冷卻方法

水冷卻是大多數(shù)模具采用的冷卻方式，但也有其缺點(diǎn)；要求管道

密封性要好，上下水管路必須通暢，對(duì)水資源的浪費(fèi)較大。當(dāng)冷卻溫

度超過(guò)100℃時(shí)，易產(chǎn)生蒸汽爆炸。優(yōu)點(diǎn)是熱容較大，可實(shí)現(xiàn)快速降

:/日nno

風(fēng)冷卻是一種比較理想的冷卻方法，和水冷正相反，它不需要嚴(yán)

密的管道密封，不存在資源浪費(fèi)，可以冷卻溫度高于100℃的模具，

可以通過(guò)氣體的流量來(lái)確定冷卻的速度，并且來(lái)源簡(jiǎn)潔方便，有一定

規(guī)模的生產(chǎn)車間都能取得比較方便的氣源。模具的裝夾

模具的裝夾結(jié)構(gòu)與模具的加熱、保溫與冷卻系統(tǒng)密切相關(guān)，同時(shí)

為模具的更換、裝卸提供一定的方便特性。多數(shù)設(shè)計(jì)者為圖方便，只

簡(jiǎn)單地將模具上打幾個(gè)安裝孔用以固定。例是多數(shù)的壓模都不單獨(dú)設(shè)

計(jì)加熱裝置，而是在壓機(jī)上下壓板上安裝加熱板以簡(jiǎn)化中小型模具的

加工。模具結(jié)構(gòu)中就只剩下構(gòu)成型腔主體結(jié)構(gòu)的模塊。這時(shí)模具可以

采用注塑模具的固定辦法——用壓板將模具固定在上下模板上。在加

熱板模具上設(shè)計(jì)好固定壓板的空間即可。這種設(shè)計(jì)不僅可以用于移動(dòng)

式壓模，也可用于帶有簡(jiǎn)單項(xiàng)出機(jī)構(gòu)的壓模。僅需要在加熱板的設(shè)計(jì)

中才考慮到頂桿的位置與加熱管不相沖突即可。也可以利用一種模具

的模架對(duì)多個(gè)模具進(jìn)行通用性改造，以簡(jiǎn)化模具制造成本。

如果供具較高，單純的加熱板加熱已經(jīng)不能滿足均勻加熱的需要,

這時(shí)需要在模具上安裝輔助加熱系統(tǒng)，可以山加熱片、加熱管及烙鐵

芯構(gòu)成。

對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸較小的模具，采用加熱板加熱會(huì)造成大過(guò)的

熱量損失，在模具尸設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的加熱系統(tǒng)就能夠滿足要求。需要注意

的是在模具和壓機(jī)固定板之間要添加隔熱物（通常來(lái)采用石棉紙板）

來(lái)保溫，同時(shí)需要注意電源線的排布整齊和電偶孔的位置。這種設(shè)）；

由于熱容較小，特別適用于需要反復(fù)加熱冷卻或快速加熱冷卻的小型

模具。

第三篇：模具材料與熱處理論文

沖壓模具材料的分類及強(qiáng)化處理技術(shù)

［摘要］:隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是汽車、電子、航

空工業(yè)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的產(chǎn)品要求模具在高溫、高速條件下工

作且具有高的耐磨性、抗氧化性等，在一定程度上給模具制造業(yè)帶來(lái)

了挑戰(zhàn)。文章從常用沖壓模具材料的種類、沖壓模具材料的合理選擇

對(duì)熱處理的影響、沖壓模具表面處理技術(shù)等方面出發(fā)，對(duì)常用沖壓模

具材料的分類及處理技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)分析。

［關(guān)鍵詞］:沖壓模具材料；熱處理；表面處理；模具材料性能

模具作為工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝設(shè)備，在其實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，具有

生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件精度高、復(fù)雜程度高等優(yōu)勢(shì)，

這些是其它加工制造技術(shù)無(wú)法比擬的。模具生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在

汽車、電子、機(jī)械、儀表、家電、航空等行業(yè)中。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，

模具作為重要工藝設(shè)備極大的促進(jìn)了生產(chǎn)的發(fā)展，但是隨著模具種類

的不斷增多，形狀越來(lái)越復(fù)雜，加工工藝越來(lái)越困難，再加上熱處理

技術(shù)的限制，模具技術(shù)的發(fā)展速度逐漸緩慢，并出現(xiàn)各種質(zhì)量問(wèn)題。

在這種情況下，有必要對(duì)模具材料的種類進(jìn)行分析并選取合適的模具

材料以及對(duì)應(yīng)的處理技術(shù)，確保模具質(zhì)量。常見(jiàn)沖壓模具材料的種類

及性能

1.1常見(jiàn)沖壓模具材料種類

常見(jiàn)沖壓模具材料主要包括碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高

鋁工具鋼、高速鋼、基體鋼、硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金等。其中，

碳素工具鋼價(jià)格便宜、加工性能較好，熱處理后硬度高、耐磨性好。

一般在尺寸較小、形狀簡(jiǎn)單且承受荷較小的模具零件中使用；低合金

工具鋼是在碳素工具鋼基礎(chǔ)上加入適量的合金元素而形成的。它的優(yōu)

勢(shì)是能有效的降低淬火冷卻速度，將熱應(yīng)力和組織應(yīng)力降至最低，同

時(shí)減小淬火變形和降低開(kāi)裂傾向；高碳高銘工具鋼不僅具有高硬度、

高強(qiáng)度、高耐磨性優(yōu)勢(shì)，還具有較好的淬透性、淬硬性、高穩(wěn)定性等

優(yōu)勢(shì)，熱處理變形很??；高速鋼硬度較高，還具有較高的抗壓強(qiáng)度和

耐磨性，通常采用快速加熱和低溫淬火工藝，在一定程度上改善了材

料的韌性。但是高速鋼中的合金元素含量較高、成本高、脆性較大，

再加上其工藝性能不佳，不能廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中；基體鋼是在高

速鋼的基礎(chǔ)上添加少量的其它元素，在具有高速鋼好的耐磨性和硬度

的前提下，其抗彎強(qiáng)度和韌性均有所提高。一般用于制造冷擠壓、冷

徽模具；硬質(zhì)合金一般具有較高的硬度和耐磨性，而鋼結(jié)硬質(zhì)合金的

性能更佳，它是以鐵粉加入少量的合金元素粉末做粘合劑，以碳化鈦、

碳化鋁等材料作為硬質(zhì)相，用粉末冶金的方法燒結(jié)而成，用這種材料

制作的模具堅(jiān)固耐用，適合在大批量生產(chǎn)用模具上應(yīng)用。

1.2模具材料性能

在模具材料的選用過(guò)程中，必須充分了解材料的使用性能和工藝

性能。模具使用性能主要包括強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性、抗疲勞性

等。強(qiáng)度是材料抵抗變形能力和斷裂能力的指標(biāo)；硬度的高低將直接

影響模具的使用壽命，對(duì)模具質(zhì)量有重要影響；韌性反映材料在較強(qiáng)

的沖擊載荷的作用下，抵抗脆性斷裂的能力，也是模具鋼尤其是沖壓

用冷作模具鋼的重要性能指標(biāo)；抗疲勞性是指材料在重復(fù)載荷條件下

抵抗疲勞破壞的性能指標(biāo)。工藝性能主要包括鍛造性能和熱處

理性能等。鍛造性能是指材料經(jīng)受鍛壓時(shí)的工藝性能；熱處理工

藝對(duì)模具質(zhì)量有很大影響，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，材料必須有較好的淬

硬性和較高的淬透性，以保證模具硬度及耐磨性。沖壓模具材料的合

理選擇對(duì)熱處理的影響

沖壓模具有很多類型，不同的沖壓模具對(duì)材料性能的要求也不同。

因此，在選用模具材料時(shí)，應(yīng)該以模具工作條件和使用壽命為依據(jù)對(duì)

模具材料和熱處理工藝進(jìn)行合理選擇，以保證模具質(zhì)量。某工廠在選

擇模具材料過(guò)程中，出于經(jīng)濟(jì)角度和熱處理簡(jiǎn)便的考慮，最終選擇

T10A鋼，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，該材料熱處理后硬度與要求相符，但熱

處理后模具產(chǎn)生較大變形，最終導(dǎo)致模具報(bào)廢；為了保證模具熱處理

后的性能，熱處理前應(yīng)該對(duì)模具材質(zhì)進(jìn)行分析。某工廠新進(jìn)一批結(jié)構(gòu)

較為復(fù)雜的沖壓模具，熱處理后，模板上的圓孔變成橢圓形，甚至呈

帶狀或塊狀分布。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是模具鋼中有不均勻的碳

化物存在，因碳化物膨脹系數(shù)比鋼小，加熱時(shí)它阻止模具內(nèi)孔膨脹，

冷卻時(shí)又阻止模具內(nèi)孔收縮，最終出現(xiàn)變形。從上述內(nèi)容可以看出，

沖壓模具材料的合理選擇對(duì)熱處理有重要影響。為了保證模具質(zhì)量和

熱處理工藝的順利進(jìn)行，應(yīng)該對(duì)沖壓模具材料進(jìn)行合理選擇。3沖壓

模具的表面處理

模具除要求基體金屬具有足夠高的強(qiáng)度和韌性外，其表面性能對(duì)

生產(chǎn)效率和模具壽命也有很大影響，包括耐腐蝕性能、耐磨損性

能及疲勞性能等。舉例說(shuō)明，沖壓生產(chǎn)高強(qiáng)度板材時(shí)，模具表面易產(chǎn)

生劃傷、棱角磨損等缺陷，需要經(jīng)常下模修理，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

該問(wèn)題可以通過(guò)模具表面處理技術(shù)來(lái)解決。模具的表面處理技術(shù)已經(jīng)

非常成熟，主要分為物理表面處理法和化學(xué)表面處理法兩種。

3.1化學(xué)表面處理

從廣義上說(shuō)，化學(xué)表面處理可以分為表面擴(kuò)散滲入和表面涂覆兩

大類型。其中，表面擴(kuò)散滲入的處理方法是將模具放置在具有特定溫

度和特定活性介質(zhì)的密閉空間里保溫，使特定介質(zhì)滲入模具表面，改

變模具表面的化學(xué)成分和組織，從而提高模具材料表面的耐磨性、耐

蝕性等，主要包括滲氮、滲碳、碳氮共滲等；表面涂覆是指在模具材

料表面涂覆一層新材料的技術(shù)，以達(dá)到提高模具表面性能的效果，其

中化學(xué)表面涂覆技術(shù)主要包括化學(xué)鍍、離子注入、化學(xué)氣相沉積等。

3.2物理表面處理

物理表面處理技術(shù)是指用物理的辦法對(duì)模具材料的表面進(jìn)行強(qiáng)化

處理，使模具表面獲得較高的力學(xué)性能和物理性能。主要包括激光表

面淬火、高頻淬火等技術(shù)，可以有效的提高模具表面的硬度、耐磨性、

耐疲勞性能等。結(jié)語(yǔ)

模具憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，然而在生產(chǎn)制造過(guò)

程中，模具容易因材料選擇錯(cuò)誤或處理技術(shù)不合適等出現(xiàn)相應(yīng)問(wèn)題，

在一定程度上影響模具質(zhì)量和使用壽命。文中通過(guò)對(duì)常用沖壓模具材

料的種類進(jìn)行分析，并采取合適的熱處理、表面處理技術(shù)，使沖

壓模具的性能得到改良，在生產(chǎn)中更好的發(fā)揮其作用。隨著經(jīng)濟(jì)和科

學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)模具的性能和精度要求將會(huì)進(jìn)一步提高。

為了更好的滿足時(shí)代發(fā)展需求，我們要不斷對(duì)沖壓模具材料、熱處理

技術(shù)、表面處理技術(shù)進(jìn)行改良。

參考文獻(xiàn)

[1]張?jiān)?論沖壓模具的選擇[J].電子機(jī)械工程，2009,2).

[2]趙步青.模具熱處理現(xiàn)狀及其展望[J].金屬加工(熱加工，

2008,3).

[3]劉勝國(guó).我國(guó)沖壓模具技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].黃石理工學(xué)院學(xué)

報(bào),2007,1).

[4]陳雪菊，張超，陳慧.模具材料及其熱處理對(duì)冷沖模具壽命的

影響[J],科技信息，2010,4).

[5]林朝平.改善沖壓模具熱處理變形與開(kāi)裂的對(duì)策[J].熱加工

工藝,2007,18).

第四篇：牛人總結(jié)的關(guān)于模具熱處理的24個(gè)問(wèn)答

牛人總結(jié)的關(guān)于模具熱處理的24個(gè)問(wèn)答

1、H13模具鋼如何熱處理硬度才能達(dá)到HRC58?

進(jìn)行1050~1100。（：加熱淬火，油淬，可以達(dá)到要求，但一般熱作

模具是不要求這么高的硬度的，這么高的硬度性能會(huì)很差，不好用，

一般在HRC46-50性能好、耐用。

2、模具熱處理過(guò)后表面用什么洗白？

問(wèn)題補(bǔ)充：我是開(kāi)模具拋光店的，一般模具都用油石先打過(guò)再拿

去滲氮，滲氮回來(lái)又要用油石把那一層黑的擦白，再拋光很麻煩，不

擦白打不出鏡面來(lái)，材料有H13的，有進(jìn)口的好多種，如果有藥水能

洗白的話，就可以直接拋光了。（1）可以用不銹鋼酸洗液，或者鹽酸

清洗。噴砂處理也可以。磨床磨的話費(fèi)用高，而且加工量大，有可能

使尺寸不達(dá)標(biāo)的。鹽酸洗不掉的話，估計(jì)您用的是高銘的模具鋼？是

D2還是H13?高銘模具鋼的氧化層比較難洗掉。用不銹鋼酸洗液應(yīng)該

可以，磨具商店或者不銹鋼商店都有賣的。

（2）你們沒(méi)有不銹鋼酸洗膏嗎？那種可以。H13這類含銘比較高

的模具鋼，氧化層是難以用鹽酸洗掉的。還有一個(gè)辦法，我自己也在

用。你們的模具既然已經(jīng)油石磨過(guò)，表面就是比較光滑的。實(shí)際上，

可以先只用粗的油石打磨，或者用砂帶打磨，之后就去熱處理?；貋?lái)

之后再用細(xì)油石打磨。而我用的辦法是，用纖維輪先打磨，就可以有

效的把黑皮去除，再研磨拋光?；蛘邍娚埃?00目的碳化硼做一遍

噴砂試試，應(yīng)該就能夠去除黑皮，還不需要化太多功夫重磨。

3、熱處理廠對(duì)金屬是怎么熱處理的？

熱處理廠的設(shè)備非常多，爐子大概有箱式爐，井式爐，箱式爐用

的最多，很多熱處理都可以在這里面處理，比如退火，正火和淬火的

加熱過(guò)程，回火這些常見(jiàn)的熱處理。

其實(shí)就是一個(gè)用電加熱的爐子，先將爐子升溫到預(yù)定溫度，然后

把工件丟進(jìn)去，等待一段時(shí)間到預(yù)定溫度，然后保溫一段時(shí)間，然后

取出，或者在爐子里一起冷卻，井式爐一般是作為滲碳處理設(shè)備，是

一個(gè)埋到地下的爐子，工件放進(jìn)去之后，密封，然后往爐子里面滴入

一些富碳液體，比如煤油或則甲醇，然后在高溫下這些液體分解成碳

原子滲入工件表面。

淬火池是淬火的場(chǎng)所，就是一個(gè)池子，里面有水溶液或者是油，

就是箱式爐出來(lái)的工件淬火的冷卻的地方，一般就是直接丟進(jìn)去，然

后等一段時(shí)間撈出來(lái)。還有其他的一些設(shè)備，比如高頻機(jī)，就是一個(gè)

可以將50赫茲的工頻電變成一個(gè)200K赫茲電流的超大功率的設(shè)備，

比如常見(jiàn)的有200千瓦的最大功率，然后用一個(gè)內(nèi)部通冷卻水的銅管

做的線圈放在工件的外面，一般幾十毫米的工件，幾秒種到十幾秒的

時(shí)候你就看到工件表面變紅，表面溫度到預(yù)定值的時(shí)候，然后有一個(gè)

水套升上來(lái)噴淬火液到工件表面，完成淬火過(guò)程。常見(jiàn)的就這些了。

4、我們最近的Crl2或Crl2MoV的材料熱處理和裂了幾次了，

為什么？五金模具上的最好將零件尺寸、形狀及熱處理要求，和你們

采取的熱處理工藝曲線告之，否則很難講。這兩種鋼是一類，屬高碳

高銘萊氏體鋼，本身就有冷裂傾向。熱處理工藝也較復(fù)雜。下面在沒(méi)

有上述資料的情況下談些我的經(jīng)驗(yàn)：950-1000C淬火油冷,HRC>58.

為獲得熱硬性和高的耐磨性，淬火溫度增高至1115-1130C,油冷。細(xì)薄

的可空冷，為了減少變形也在400-450C鹽液冷卻。不要在300-375C

回火，會(huì)降低工具的韌性，出現(xiàn)回火脆性，另外淬后立即回火。高于

1100C淬火的，在520C回火2-3次。請(qǐng)注意過(guò)高的淬火溫度會(huì)有脫碳

的傾向，為此可在淬火前進(jìn)行預(yù)先熱處理-球化退火。

5、怎樣區(qū)分熱處理件和沒(méi)有熱處理的工件？

問(wèn)題補(bǔ)充：工人不小心把一個(gè)未經(jīng)熱處理的生件和一批調(diào)試好的

經(jīng)過(guò)熱處理的工件混在一起，現(xiàn)在如何把他們區(qū)分開(kāi)來(lái)，不要切割工

件看金相啊，那樣會(huì)破壞產(chǎn)品，要急著發(fā)貨？熱處理工藝30Cr經(jīng)正火、

再淬火、然后回火，生件是鑄件未經(jīng)熱處理。兩者都經(jīng)過(guò)了拋丸處理

顏?zhàn)兩植怀鰜?lái)了，還有硬度都是在35-45之間了，靠硬度無(wú)法區(qū)分。

如果也不能通過(guò)硬度和熱處理氧化色來(lái)判別。我建議你通過(guò)敲擊

聲音來(lái)辨別。鑄件和淬火+回火態(tài)工件金相組織不同，內(nèi)耗有差異，

通過(guò)輕輕敲擊，可能能分辨。

6、熱處理中的過(guò)燒是什么意思？

超過(guò)規(guī)定加熱溫度，致使晶粒長(zhǎng)大，各項(xiàng)力學(xué)性能變壞如脆性變

大，韌性下降，容易變形和開(kāi)裂等等，控制好加熱溫度可以避免過(guò)燒。

指鋼在固液相線的溫度范圍內(nèi)的某一個(gè)溫度以上加熱時(shí)，奧氏體晶界

發(fā)生了化學(xué)成分變化，局部或整個(gè)晶界出現(xiàn)燒熔現(xiàn)象。此時(shí)晶界上會(huì)

富集S,p等化合物，導(dǎo)致晶界結(jié)合力降低，機(jī)械性能嚴(yán)重惡化。過(guò)燒

后鋼材不能通過(guò)熱處理或加工方法補(bǔ)救。

7、模具淬火裂紋產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施？

產(chǎn)生原因：

1）模具材料存在嚴(yán)重的網(wǎng)狀碳化物偏析。2）模具中存在有機(jī)械加

工或冷塑變形應(yīng)力。

3）模具熱處理操作不當(dāng)（加熱或冷卻過(guò)快、淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)、

冷卻溫度過(guò)低、冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等）。

4）模具形狀復(fù)雜、厚薄不均、帶尖角和螺紋孔等，使熱應(yīng)力和組

織應(yīng)力過(guò)大。5）模具淬火加熱溫度過(guò)高產(chǎn)生過(guò)熱或過(guò)燒。6）模具淬火

后回火不及時(shí)或回火保溫時(shí)間不足。7）模具返修淬火加熱時(shí)，未經(jīng)中

間退火而再次加熱淬火。

8）模具熱處理的，磨削工藝不當(dāng)。

9）模具熱處理后電火花加工時(shí)，硬化層中存在有高的拉伸應(yīng)力和

顯微裂紋。預(yù)防措施：

1）嚴(yán)格控制模具原材料的內(nèi)在質(zhì)量

2）改進(jìn)鍛造和球化退火工藝，消除網(wǎng)狀、帶狀、鏈狀碳化物，改

善球化組織的均勻性。3）在機(jī)械加工后或冷塑變形后的模具應(yīng)進(jìn)行去

應(yīng)力退火（＞600。0后再進(jìn)行加熱淬火。

4）對(duì)形狀復(fù)雜的模具應(yīng)采用石棉堵塞螺紋孔，包扎危險(xiǎn)截面和薄

壁處，并采用分級(jí)淬火或等溫淬火。

5）返修或翻新模具時(shí)需進(jìn)行退火或高溫回火。

6）模具在淬火加熱時(shí)應(yīng)采取預(yù)熱，冷卻時(shí)采取預(yù)冷措施，并選擇

合適淬火介質(zhì)。

7）應(yīng)嚴(yán)格控制淬火加熱溫度和時(shí)間，防止模具過(guò)熱和過(guò)燒。

8）模具淬火后應(yīng)及時(shí)回火，保溫時(shí)間要充分，高合金復(fù)雜模具應(yīng)

回火2-3次。

9)選擇正確的磨削工藝和合適的砂輪。

10)改進(jìn)模具電火花加工工藝，并進(jìn)行去應(yīng)力回火。

8、怎么進(jìn)行大型沖壓模具的熱處理？尤其切邊這類模具經(jīng)常生產(chǎn)

有毛刺，不能正常運(yùn)行的情況。

(1)模具熱處理盡量選真空熱處理，以獲得最小的變形量。

(2)模具可采用拼接結(jié)構(gòu)，分成小塊就好熱處理了。最好用慢絲

割，精度高、光潔度高、變形小。間隙有保證，毛刺會(huì)小的?？纯茨?/p>

的設(shè)