1)恰當選抒模具材料
應選擇綜合性能好的熱作模具鋼,特別是耐熱性能必須要高達650℃以上。一般企業常采用價格相對較低的3Cr2W8V。也可以采用性能更優的高耐熱模具鋼。例如3Cr3Mo3VNh等,似價格較貨,采用時應作技術經濟分析。
2)精心制造
(1)模塊鍛造:合理制定模具鋼的鍛造規范,模具鋼多為高合金鋼,存在成分偏析、組織偏析、碳化物粗大不均勻、晶粒粗大等缺陷。通過鍛造能改進鍛件的致密度,使組織均勻;改變鍛作流線方向或使流線彎曲;有效改善碳化物偏析;從而獲得所需要的模塊內部組織和使用性能。
模塊一般要進行三鐓三拔鍛造,碳化物不均勻度應控制不大于3級?4級,如果碳化物偏析嚴重,可能引起模具塌陷、開裂等早期失效。
(2)模塊的鍛后退火:為了消除鍛造應力,細化品粒,降低硬度以便于切削加工,為最終熱處理作準備,應進行退火處理。
(3)機械加工:要求沖頭表面粗糙度0.8,鍛件使用時沖頭表面嚴禁留有刀痕。
(4)熱處理:采用溫淬火和多次高溫回火,提高校具綜合性能。例如3Cr2W8V原淬火溫度1030℃?1080℃,回火溫度560℃?610℃,二次回火。高溫淬火溫度115C℃ ,高溫淬火三次, 沖頭硬度44HRC?48HRC。
3Cr2W8V這類合金化比較高的熱作模具鋼,采用高溫淬火工藝,可以使大量合金碳化物在加熱時充分溶解,充分發揮各合金元素的作用,淬火后得到比較多的合金固溶度高的板條馬氏體 組織;高溫回火后,有更多的高度彌散的合金碳化物析出,這時硬度雖稍有降低,但可以提供鋼的熱穩定性、提高沖頭抗回火性能、斷裂軔性和冷熱疲勞件能,因而提高沖頭使用壽命。
(5)表面強化處理:鍛件廠對沖頭進行570℃,S-C-N共滲的滲硫軟氮化處理,強化沖頭工作表面,增加沖頭工作表面的耐磨性能。
3)合理使用
(1)沖頭預熱:預熱沖頭可以減少熱應力,提高沖擊韌性,據資料介紹。3Cr2W8V模具鋼300℃左右強度最高,250℃時數值比室溫吋大一倍左右,因此做好沖頭預熱很重要。為了保證沖頭質量,可以采用室式小電爐,爐膛溫度由儀表自動控制,延長保溫時間,使沖頭內外溫度堪本 均勻一致。
(2 )沖頭潤滑:鍛造時金屬在高溫高壓下流動,給沖頭造成很大的加工應力和摩擦力,容易使沖頭 損壞。有效地潤滑沖頭,可以阻止變形金屬沖頭表面的接接觸。使變形金屬在高溫高壓下對沖 頭相對滑動降低沖頭的剪切強度,使沖頭表面減少摩擦和加工應力。不僅提高沖頭使用壽命,而且還提高軸管內壁質量。
水基石墨潤潤滑劑,主要成分:磷酸諷納銨1.3%,石墨10%,磷酸二氫銨5.2%,亞甲坫雙萘磺酸鈉0.75%,其余為水。這種潤滑劑由石墨和無機物組成,在模具表面較高溫度情況下附著良好,成膜牢固,具有較好的潤滑和脫模性能。采用噴霧潤滑和冷卻。