溫度對4Cr13環(huán)模材質(zhì)的影響

加熱過程中因溫度不均勻使鍛件過熱或局部過燒造成品粒粗大、鍛坯的均質(zhì)性差。鍛件尺寸越大，這種現(xiàn)象就越嚴(yán)重。

2025-06-04 15:38:2525

由上圖可以看出，環(huán)模毛坯鍛造時(shí)加熱溫度過高和時(shí)間過長，鍛坯呈黃白色，溫度超過1200℃，此時(shí)鍛坯易出現(xiàn)表層過燒，整體過熱，組織粗大品粒不均勻現(xiàn)象。加熱過程中因溫度不均勻使鍛件過熱或局部過燒造成品粒粗大、鍛坯的均質(zhì)性差。鍛件尺寸越大，這種現(xiàn)象就越嚴(yán)重。在隨后的熱處理工藝中難以消除這種缺陷，也是造成環(huán)模開裂的常見原因。

冷加工工藝對環(huán)模模孔質(zhì)量的影響

切削轉(zhuǎn)速直接影響環(huán)模的表面粗糙度，切削轉(zhuǎn)速越大，表面質(zhì)量越好。采用槍鉆鉆環(huán)模孔時(shí)，環(huán)模孔徑和轉(zhuǎn)速對表面粗糙度的影響：

由圖可以看出，采用槍鉆加工環(huán)模模孔，模孔真徑為?5mm時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí)，表面粗糙度為1.6μm；轉(zhuǎn)速為5000r/min時(shí)，表面粗糙度可達(dá)到0.8μm。

采用槍鉆加工環(huán)模模孔，模孔直徑為?1. 6mm時(shí)，轉(zhuǎn)速為9000r/min時(shí)，表面粗糙度為1.6 u m；轉(zhuǎn)速為13000r/min時(shí)，表面粗糙度可達(dá)到0.8 pm。

對于普通鉆床，一般轉(zhuǎn)速高達(dá)3000～5000r/min，加工出的表面質(zhì)量較差，加工小孔徑環(huán)模時(shí)，由于粗糙度不合格，在環(huán)模的帶料試驗(yàn)中無法出料。

熱處理加工工藝對環(huán)模質(zhì)量的影響

淬火溫度對環(huán)模硬度和沖擊韌性的影響

(1) 4Cr13材料的奧氏體化溫度為1000℃左右，環(huán)模的末尾加熱溫度（氣淬溫度）應(yīng)比此值高一點(diǎn)以形成奧氏體組織。如果環(huán)模的真空氣淬溫度較高，則熱處理后的硬度就會較高，但也極易形成淬火裂紋。而且在高溫的真空環(huán)境里，高鉻不銹鋼內(nèi)的合金元素如Cr、Mn等的蒸發(fā)量會加大，從而可能降低了壞模的力學(xué)性能。因此環(huán)模的真空氣淬溫度不能太高。

淬火溫度對環(huán)模硬度的影響見下圖。

從圖可以看出4Cr13環(huán)模的淬火溫度從1020℃提高到1060℃，其硬度隨著加熱溫度的提高而上升。

淬火溫度從1030。C上升到1050，硬度可提高1～1.5HRC。

1、奧氏體化溫度對沖擊韌性的影響

淬火溫度從1040℃上升到1060℃淬火，硬度雖然較高，但沖擊韌性下降明顯，熱應(yīng)力太大，極易產(chǎn)生淬火微裂紋。所以，采用1040℃淬火合適。

真空淬火對環(huán)模模孔粗糙度的影響

環(huán)模孔的粗糙度在真空氣淬后基本上不降低，槍鉆加工后料糙度為0.8μm，經(jīng)檢驗(yàn)，熱處理后的粗糙度仍然為0.8μm；槍鉆加工后后粗糙度為1. 6μm，經(jīng)檢驗(yàn)，熱處理后的粗糙度仍然為1.6μm。Ra值和熱處理前相比，基本不降低。

3.4.3回火溫度對環(huán)模硬度和沖擊韌性的影響

環(huán)模的使用性能是個(gè)綜合性的問題，如硬度太高，雖然耐磨性很好，但脆性很大，在使用中容易丌了。而硬度太低，由于容易使模孔形成擴(kuò)孔及壞模與壓輥工作面產(chǎn)生磨損，影響使用壽命。4Cr13環(huán)模具有強(qiáng)度高和耐磨性高，但也有很大的裂紋敏感性，所以淬火后的回火相當(dāng)重要。

2、回火溫度對環(huán)模硬度的影響

高溫回火，綜合力學(xué)性能提高，但硬度比回火前下降；中溫回火，硬度也較回火前稍有下降，但獲得高的屈強(qiáng)比、彈性極限、韌性；低溫回火，能保持淬火馬氏體的高硬度和高耐磨性，同時(shí)降低淬火應(yīng)力和脆性。

4Cr13顆粒機(jī)環(huán)模的淬火后回火溫度對硬度的影響見下表。

從結(jié)果來看，180℃回火，環(huán)模硬度很高，脆性很大，極易使環(huán)模產(chǎn)生裂紋。300℃是回火曲線中的低谷，不宜采用。340℃回火，環(huán)模的硬度偏低，會影響其壽命。合適的回火溫度應(yīng)控制在200℃左右，環(huán)模的使用硬度在52～55HRC,左右，這樣，既可以保證環(huán)模不丌裂，又可保證模孔和工作面的磨損很小，使環(huán)模的使用壽命大幅提高。