工模具材料強(qiáng)化處理應(yīng)用技術(shù)

內(nèi)容概要

在機(jī)械制造工業(yè)中，最廣泛使用的為各種冷沖壓模、熱鍛壓模、塑料模等，當(dāng)前由于冷擠、冷鐓、精沖、精鍛等工藝的發(fā)展，塑性加工工藝由毛坯生產(chǎn)進(jìn)入成品加工的領(lǐng)域，使模具的精度不斷提高，載荷大幅度增強(qiáng)，由此所用材料由普通結(jié)構(gòu)鋼擴(kuò)展到高強(qiáng)度鋼和高溫合金。要求模具有更高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性、抗熱疲勞能力及良好的韌性，使鋼的整體強(qiáng)化和表面強(qiáng)化技術(shù)不斷提高。但怎樣使鋼材在進(jìn)行各種強(qiáng)化的同時具備必要的韌性，即強(qiáng)韌化處理成為解決模具早期破壞問題提高模具壽命的研究課題。    本書從實際應(yīng)用的角度出發(fā)，除了介紹工模具材料的分類、模具失效形式、模具材料的選擇和整體強(qiáng)化、表面強(qiáng)化外，還集中介紹了工模具材料的強(qiáng)韌化理論及實踐。本書可為工模具的設(shè)計、制造、使用人員提供解決模具壽命問題的基本思路和方法，也可供工科院校師生及相關(guān)科研單位的科研人員參考。

書籍目錄

前言第1章  影響工模具壽命的基本因素  1.1  模具設(shè)計對使用壽命的影響    1.1.1  結(jié)構(gòu)不合理    1.1.2  應(yīng)力集中因素的影響  1.2  模具制造質(zhì)量對模具壽命的影響    1.2.1  模具鍛造與熱處理對壽命的影響    1.2.2  模具冷加工質(zhì)量的影響    1.2.3  模具材料的影響    1.2.4  模具使用條件的影響  1.3  常用模具的失效形式    1.3.1  冷作模具失效特征    1.3.2  熱作模具失效特征第2章  工模具材料的常用熱處理和毛坯成形  2.1  工模具鋼熱處理基礎(chǔ)    2.1.1  工模具鋼退火    2.1.2  工模具鋼正火    2.1.3  工模具鋼淬火和回火  2.2  模具毛坯的鍛造及軟化處理    2.2.1  鍛造質(zhì)量對性能的影響    2.2.2  模具鍛造的基本方法  2.3  模具冷壓毛坯的軟化處理    2.3.1  冷壓毛坯的組織與硬度要求    2.3.2  冷壓毛坯軟化處理  2.4  冷作模具鋼的熱處理    2.4.1  非合金工具鋼的熱處理    2.4.2  低合金冷作模具鋼的熱處理    2.4.3  高合金冷作模具鋼的熱處理    2.4.4  火焰淬火型冷作模具鋼的熱處理    2.4.5  冷作模具用高速工具鋼的熱處理    2.4.6  基體鋼的熱處理  2.5  熱作模具鋼的熱處理    2.5.1  高韌性熱作模具鋼的熱處理    2.5.2  高熱強(qiáng)鋼的熱處理    2.5.3  高強(qiáng)韌性熱作模具鋼的熱處理  2.6  塑料模具鋼的熱處理    2.6.1  預(yù)硬化型塑料模具鋼的熱處理    2.6.2  易切削塑料模具鋼的熱處理    2.6.3  滲碳型塑料模具鋼的熱處理    2.6.4  時效硬化型塑料模具鋼的熱處理第3章  工模具材料的性能與應(yīng)用  3.1  冷作模具鋼    3.1.1  非合金（碳素）工具鋼    3.1.2  低合金工模具鋼    3.1.3  高碳高鉻型微變形冷作模具鋼    3.1.4  高速鋼    3.1.5  基體鋼  3.2  熱作模具鋼    3.2.1  高韌性熱作模具鋼    3.2.2  高熱強(qiáng)鋼    3.2.3  高強(qiáng)韌性熱作模具鋼    3.2.4  高耐磨熱作模具鋼  3.3  塑料模具鋼    3.3.1  非合金塑料模具鋼    3.3.2  預(yù)硬型塑料模具鋼    3.3.3  易切削預(yù)硬型塑料模具鋼    3.3.4  時效硬化型塑料模具鋼    3.3.5  滲碳、淬硬型塑料模具鋼    3.3.6  耐腐蝕型塑料模具鋼第4章  工模具表面強(qiáng)化處理  4.1  概述  4.2  化學(xué)熱處理    4.2.1  化學(xué)熱處理的基本過程    4.2.2  化學(xué)熱處理的分類及基本性能    4.2.3  滲碳    4.2.4  碳氮共滲    4.2.5  滲氮    4.2.6  氮碳共滲    4.2.7  硫氮共滲    4.2.8  滲硼    4.2.9  滲金屬  4.3  表面淬火    4.3.1  感應(yīng)加熱表面淬火    4.3.2  火焰加熱表面淬火  4.4  高能量密度表面強(qiáng)化    4.4.1  激光加熱表面強(qiáng)化    4.4.2  電子束加熱表面處理    4.4.3  離子注入表面強(qiáng)化  4.5  氣相沉積技術(shù)    4.5.1  物理氣相沉積技術(shù)（PVD）    4.5.2  化學(xué)氣相沉積（CVD）    4.5.3  氣相沉積的應(yīng)用  4.6  熱噴涂與熱噴焊技術(shù)    4.6.1  火焰噴涂    4.6.2  粉末火焰噴焊    4.6.3  其他噴涂技術(shù)  4.7  電火花表面強(qiáng)化    4.7.1  電火花表面強(qiáng)化原理    4.7.2  電火花強(qiáng)化層的特性  4.8  堆焊    4.8.1  電弧堆焊    4.8.2  等離子弧堆焊    4.8.3  電渣堆焊第5章  工模具材料的強(qiáng)韌化處理  5.1  強(qiáng)化鋼鐵材料的基本手段    5.1.1  加工硬化    5.1.2  固溶強(qiáng)化    5.1.3  晶界強(qiáng)化    5.1.4  第二相沉淀強(qiáng)化    5.1.5  相變強(qiáng)化    5.1.6  形變熱處理  5.2  脆性    5.2.1  回火脆性    5.2.2  低溫脆性    5.2.3  氫脆性    5.2.4  滲層脆性  5.3  工模具材料的強(qiáng)韌化    5.3.1  鋼中奧氏體晶粒及自由碳化物相的超細(xì)化處理    5.3.2  利用混合組織的性能    5.3.3  控制馬氏體、貝氏體形態(tài)的淬火    5.3.4  真空熱處理    5.3.5  復(fù)合熱處理技術(shù)    5.3.6  控制冷卻的方法    5.3.7  合金元素在強(qiáng)韌化中的作用    5.3.8  強(qiáng)韌化處理的實踐與應(yīng)用附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 影響工模具壽命的基本因素　　模具和加工工具是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的重要工藝裝備，是降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和適應(yīng)規(guī)模生產(chǎn)的基礎(chǔ)和保證。在機(jī)電工業(yè)中，70％以上的零件采用模具加工；塑料、陶瓷和建材等制品大部分也采用模具成形。所以，國外把模具工業(yè)稱為“工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)”、“促進(jìn)繁榮的動力”，我們稱之為“百業(yè)之母”。但是隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，模具的工作條件日益苛刻，模具的使用壽命嚴(yán)重地影響著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，難加工材料及高效率、高精度的加工同樣對加工工具提出了更高的要求。因此，工模具制造的相關(guān)技術(shù)得到了深入研究、廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。通過分析和研究工模具在使用中失效的原因，才能采取相應(yīng)的有效措施來提高模具的使用壽命，以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益?！　∮绊懝つ＞呤褂脡勖囊蛩睾芏?，包括設(shè)計、加工制造、材料的選擇、熱處理工藝、使用和維護(hù)等，任何一個環(huán)節(jié)安排不當(dāng)，都可能嚴(yán)重影響模具的壽命?！　∧＞叩墓ぷ鲏勖饕獩Q定于模具在工作時承受的熱一機(jī)械載荷水平和模具本身的承載能力。影響模具承載能力的因素很多，除壓力加工工藝外，還包括模具設(shè)計、模具材料、模具的冷加工、模具的熱加工、模具的工作條件?！　?.1 模具設(shè)計對使用壽命的影響　　模具結(jié)構(gòu)對模具的承載能力和承載水平都有著明顯的影響。合理的結(jié)構(gòu)有助于增強(qiáng)模具承載能力，減輕模具承受的熱一機(jī)械載荷水平，防止沖頭與凹模之間的啃傷?！　∧＞咴O(shè)計不僅要結(jié)構(gòu)合理，還應(yīng)根據(jù)模具服役條件和受力狀態(tài)選擇合適的材料，設(shè)計合理的熱加工工藝，以取得所期望的硬度值。此外，還要對鋼材纖維的取向、模具幾何形狀變化、圓角曲率半徑的大小等作周全的考慮，以防止模具在熱處理和服役過程中產(chǎn)生裂紋、斷裂、塌陷和變形等早期失效。

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