拉絲模具是在高溫高壓環(huán)境下作業(yè),并要承受周期載荷的作用,因此對(duì)模具鋼的性能要求相當(dāng)高,一般制造模具的材料應(yīng)具有較高的熱穩(wěn)定性、熱疲憊性、熱耐磨性和足夠的韌性。前些年我們常采用3Cr2W8V鋼制造模具,但它的韌性低,抗疲憊強(qiáng)度不好,即使采用高溫淬火等工藝處理措施亦不能滿足要求,模具的早期失效十分嚴(yán)重,近年來已被4Cr5MoSiV鋼取代。與3Cr2W8V鋼相比,4Cr5MoSiV鋼具有以下兩個(gè)突出特點(diǎn):一有良好的高溫綜合性能和較高的熱疲憊抗力;Cr、Mo元素,氮化處理時(shí)能天生豐富穩(wěn)定的氮化物并彌散分布。因此就延長(zhǎng)模具使用壽命而言,選用4Cr5MoSi V鋼加工模具還是比較合適的。統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,用4Cr5MoSiV鋼和3Cr2W8V鋼制造同種模具,前者的使用壽命是后者的2~4倍。
2、熱處理工藝的影響:
要延長(zhǎng)拉絲模具的使用壽命,熱處理工藝的優(yōu)化與否甚為重要,影響熱處理質(zhì)量的主要因素有加熱速度、淬火溫度、冷卻速度和回火溫度等。經(jīng)過分析與實(shí)踐,下列熱處理工藝適合一般企業(yè),能滿足4Cr5MoSiV鋼在高溫下的機(jī)械性能要求。 (1)、預(yù)熱。溫度600 ~ 630℃,保溫時(shí)間1.5~2h(視模具大小而定),然后升溫到830~850℃,保溫1.5~2h,此工藝過程為淬火前的預(yù)處理,它能公道調(diào)整工件內(nèi)部的微觀缺陷,為淬火預(yù)備必要的條件。 (2)、淬火。在預(yù)處理的基礎(chǔ)上,把加熱溫度升到1040~1080℃,保溫2~2.5h出爐油淬,待工件溫度降到130℃左右從油中取出空冷。(3)、回火。淬火后工件內(nèi)部有較大的內(nèi)應(yīng)力,必須及時(shí)對(duì)工件進(jìn)行回火,以消除淬火時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力。為了避免工件開裂,回火前也應(yīng)加熱均勻,具體方法為工件加熱到380~400℃保溫1h,再緩慢升溫到580~600℃進(jìn)行一次回火,保溫時(shí)間為2h,然后出爐空冷至常溫后進(jìn)行二次回火,回火溫度為560~580℃,保溫時(shí)間為2h,隨后出爐空冷。 針對(duì)上述熱處理工藝,需要補(bǔ)充說明的是:由于4Cr5MoSiV鋼對(duì)淬火溫度很敏感,且在高溫下的淬火性能優(yōu)良,所以應(yīng)對(duì)實(shí)在行高溫淬火。