微合金化压铸模具钢热处理制度确定(附件)【字数：11076】
热作模具钢为适应恶劣的工作环境，因此对性能要求很高。通过微合金化能够起到细化晶粒，提高钢的强度和韧性的作用。在当代模具钢的设计与制造中，恰当的选用材料与实施热处理工艺是保证制品具有最佳显微组织和性能的前提，也是提高使用寿命与质量的关键。 本课题以微合金化压铸模具钢为研究对象，研究在不同的预处理工艺以及淬火和两次回火工艺下，对其试样的金相组织进行观察、硬度的测量，综合分析比较后确定最佳热处理工艺预处理为1060℃固溶，保温时间为1h，油冷以及860℃球化退火，保温2h后随炉冷却；淬火温度为1070℃，保温1h后油冷；第一次回火温度为600℃，第二次回火温度为560℃，两次的回火时间都为2h，冷却方式为空冷。关键词高温固溶；球化退火；淬火回火；硬度；金相组织
目录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 合金模具钢的介绍 1
1.3 国内外研究现状 2
1.3.1国外模具钢发展状况 2
1.3.2国内模具钢发展状况 3
1.4 热作模具钢的性能要求 3
1.5 高新技术在提高模具钢质量上的应用 4
1.6 本课题研究内容 5
第二章 实验材料和实验方法 6
2.1微合金化压铸模具钢介绍 6
2.2热处理工艺作用介绍 6
2.3预处理工艺 7
2.3.1高温固溶工艺 7
2.3.2球化退火工艺 8
2.4淬火工艺 8
2.5回火工艺 9
2.6试验所用到的主要设备 10
2.7金相试样制备 10
2.8硬度介绍 12
第三章 热处理实验结果与讨论 13
3.1预处理工艺制定 13
3.1.1预处理后的组织分析 13
3.1.2预处理后的硬度分析 15
3.2淬火工艺制定 16
3.2.1淬火后的组织分析 16
3.2.2淬火后的硬度分析 18
3.3 回火工艺制定 19
3.3.1第一次回火后的组织分析 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
/> 3.3.2第一次回火后的硬度分析 20
3.3.3第二次回火后的组织分析 21
3.3.4第二次回火后的硬度分析 23
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
第一章 绪论
1.1 引言
压铸模、挤压模、冷冲模、热锻模这些常见的模具都是用模具钢来制造的。在机械制造、电器、电机、无线电仪表、汽车等一些工业部门中，制造各种零件主要的加工工具就是模具。模具的质量至关重要，会直接影响到压力加工工艺方面的质量、产品的精度产量以及生产成本，而模具的使用寿命和质量除了依靠合理的结构设计与加工精度外，主要是与模具的选材与热处理工艺的影响有关。
如今要想去衡量一个国家制造水平的高低，那么这个国家模具生产能力的高低就是首先要考虑的因素。但凡涉及到汽车、电子、仪器、仪表以及通信等领域中，能使其大部分零件成型的皆是模具。高精度、高的一致性、高的复杂程度以及低损耗等是用模具来生产制件的几个主要特点和优点，这是利用其它的加工制造方法所不能企及的。按照目前形势，在年产值方面，全世界的模具加起来已经达到1200亿美元以上这一庞大数目，有些工业发达国家的模具工业年产值甚至都已超过了机床工业的年产值。
在日本，模具一度被称为“进入富裕社会的原动力”，而在德国，则以“金属加工业中的帝王”而冠之[1]。最近几年的模具市场，全世界的总产值在1000~1200亿美元之间波动，其中模具生产的第一大国是邻国日本。中国的模具制造产业虽然起步较晚，但是近几年以来，由于全球产业结构的调整，作为传统制造业的模具钢制造由欧美向中国逐步转移，模具工业在我国的发展速度惊人，我国的模具钢市场也得到了拓宽。专业人士分析，装备制造业的快速发展推动了我国国内模具市场的需求，有一些海外模具企业已经进入中国这个庞大的模具市场，他们所生产的各种模具产品质量非常好，在中国市场一直处于供不应求的状态，这同时也带动了模具制造产业的飞速发展，未来国内模具钢的市场将会非常可观。
1.2 合金模具钢的介绍
关于模具钢，有很多种的分类，而我们习惯上将其分为三大类：冷作模具钢、热作模具钢以及塑料模具钢[2]。
冷作模具钢服役温度一般要求是在300℃以下，可以用来制作拔丝模具、挤压模具、冲压模具等一系列模具。冷作模具钢在工作时，表面会受到挤压和强烈的摩擦，所以必须要具备高硬度，HRC在58~62之间；同时还要要求较高的耐磨性能和足够的韧性。为了保证足够的硬度和耐磨性，冷作模具钢一般是高的碳含量，最高甚至可达2%。冷作模具钢中含有Cr,Mn等合金元素，目的是提高淬透性，还有一些元素，如：W,Mo,V元素可以形成特殊碳化物，起到细化晶粒作用。低合金刃具钢可以制造尺寸、形状简单的模具，如9SCr, CrWMn等。而对于受力复杂，尺寸较大的模具，则采用Cr12, Cr12MoV钢制造。其中Cr12, Cr12MoV为高碳合金钢，其热锻工艺，热处理工艺与高速钢相似。
热作模具钢最高服役温度可达600℃，可以用来制作热锻、热挤压、热压铸等模具。高温耐磨性、良好的组织稳定性和抗热疲劳能力，这些都是热作模具钢所需要的工作性能，还要保证足够的淬透性能。合金化特点：含碳量中等，以确保具备足够的强度及韧性；一定量的Mo,W,V元素能提高回火稳定性，其中的Mo还可以用来减轻第二类回火脆性，防止材料脆性断裂。热作模具钢常用钢种有5GrMnMo, 5CrNiMo, 3Gr2W8V等。一般5GrMnMo, 5CrNiMo常用于热锻模具，4Gr5MoSiV 可用于热挤压模具，3Gr2W8V用于压铸模具。热作模具钢最终热处理应该为淬火加高温回火，热锻模具钢的最终组织为回火屈氏体及回火索氏体，压铸模具钢的最终组织为回火马氏体及回火托氏体，细粒状碳化物和少量残余奥氏体。
塑料模具钢随着塑料工业的兴起而迅速发展，对塑料模具钢的要求也就越来越高。专用塑料模具钢的研制在我国现阶段已取得了一定的进展，其中的3Cr2Mo和3Cr2MnNiMo两种钢种已纳入国家标准的专业模具钢系列，纳入行业标准的塑料模具钢高达20余种，我国塑料模具钢体系得以初步形成。
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第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 合金模具钢的介绍 1
1.3 国内外研究现状 2
1.3.1国外模具钢发展状况 2
1.3.2国内模具钢发展状况 3
1.4 热作模具钢的性能要求 3
1.5 高新技术在提高模具钢质量上的应用 4
1.6 本课题研究内容 5
第二章 实验材料和实验方法 6
2.1微合金化压铸模具钢介绍 6
2.2热处理工艺作用介绍 6
2.3预处理工艺 7
2.3.1高温固溶工艺 7
2.3.2球化退火工艺 8
2.4淬火工艺 8
2.5回火工艺 9
2.6试验所用到的主要设备 10
2.7金相试样制备 10
2.8硬度介绍 12
第三章 热处理实验结果与讨论 13
3.1预处理工艺制定 13
3.1.1预处理后的组织分析 13
3.1.2预处理后的硬度分析 15
3.2淬火工艺制定 16
3.2.1淬火后的组织分析 16
3.2.2淬火后的硬度分析 18
3.3 回火工艺制定 19
3.3.1第一次回火后的组织分析 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
/> 3.3.2第一次回火后的硬度分析 20
3.3.3第二次回火后的组织分析 21
3.3.4第二次回火后的硬度分析 23
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
第一章 绪论
1.1 引言
压铸模、挤压模、冷冲模、热锻模这些常见的模具都是用模具钢来制造的。在机械制造、电器、电机、无线电仪表、汽车等一些工业部门中，制造各种零件主要的加工工具就是模具。模具的质量至关重要，会直接影响到压力加工工艺方面的质量、产品的精度产量以及生产成本，而模具的使用寿命和质量除了依靠合理的结构设计与加工精度外，主要是与模具的选材与热处理工艺的影响有关。
如今要想去衡量一个国家制造水平的高低，那么这个国家模具生产能力的高低就是首先要考虑的因素。但凡涉及到汽车、电子、仪器、仪表以及通信等领域中，能使其大部分零件成型的皆是模具。高精度、高的一致性、高的复杂程度以及低损耗等是用模具来生产制件的几个主要特点和优点，这是利用其它的加工制造方法所不能企及的。按照目前形势，在年产值方面，全世界的模具加起来已经达到1200亿美元以上这一庞大数目，有些工业发达国家的模具工业年产值甚至都已超过了机床工业的年产值。
在日本，模具一度被称为“进入富裕社会的原动力”，而在德国，则以“金属加工业中的帝王”而冠之[1]。最近几年的模具市场，全世界的总产值在1000~1200亿美元之间波动，其中模具生产的第一大国是邻国日本。中国的模具制造产业虽然起步较晚，但是近几年以来，由于全球产业结构的调整，作为传统制造业的模具钢制造由欧美向中国逐步转移，模具工业在我国的发展速度惊人，我国的模具钢市场也得到了拓宽。专业人士分析，装备制造业的快速发展推动了我国国内模具市场的需求，有一些海外模具企业已经进入中国这个庞大的模具市场，他们所生产的各种模具产品质量非常好，在中国市场一直处于供不应求的状态，这同时也带动了模具制造产业的飞速发展，未来国内模具钢的市场将会非常可观。
1.2 合金模具钢的介绍
关于模具钢，有很多种的分类，而我们习惯上将其分为三大类：冷作模具钢、热作模具钢以及塑料模具钢[2]。
冷作模具钢服役温度一般要求是在300℃以下，可以用来制作拔丝模具、挤压模具、冲压模具等一系列模具。冷作模具钢在工作时，表面会受到挤压和强烈的摩擦，所以必须要具备高硬度，HRC在58~62之间；同时还要要求较高的耐磨性能和足够的韧性。为了保证足够的硬度和耐磨性，冷作模具钢一般是高的碳含量，最高甚至可达2%。冷作模具钢中含有Cr,Mn等合金元素，目的是提高淬透性，还有一些元素，如：W,Mo,V元素可以形成特殊碳化物，起到细化晶粒作用。低合金刃具钢可以制造尺寸、形状简单的模具，如9SCr, CrWMn等。而对于受力复杂，尺寸较大的模具，则采用Cr12, Cr12MoV钢制造。其中Cr12, Cr12MoV为高碳合金钢，其热锻工艺，热处理工艺与高速钢相似。
热作模具钢最高服役温度可达600℃，可以用来制作热锻、热挤压、热压铸等模具。高温耐磨性、良好的组织稳定性和抗热疲劳能力，这些都是热作模具钢所需要的工作性能，还要保证足够的淬透性能。合金化特点：含碳量中等，以确保具备足够的强度及韧性；一定量的Mo,W,V元素能提高回火稳定性，其中的Mo还可以用来减轻第二类回火脆性，防止材料脆性断裂。热作模具钢常用钢种有5GrMnMo, 5CrNiMo, 3Gr2W8V等。一般5GrMnMo, 5CrNiMo常用于热锻模具，4Gr5MoSiV 可用于热挤压模具，3Gr2W8V用于压铸模具。热作模具钢最终热处理应该为淬火加高温回火，热锻模具钢的最终组织为回火屈氏体及回火索氏体，压铸模具钢的最终组织为回火马氏体及回火托氏体，细粒状碳化物和少量残余奥氏体。
塑料模具钢随着塑料工业的兴起而迅速发展，对塑料模具钢的要求也就越来越高。专用塑料模具钢的研制在我国现阶段已取得了一定的进展，其中的3Cr2Mo和3Cr2MnNiMo两种钢种已纳入国家标准的专业模具钢系列，纳入行业标准的塑料模具钢高达20余种，我国塑料模具钢体系得以初步形成。
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