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1) 压制铝套冷挤压模,D16、D20型压制钢丝绳铝套冷挤压模,原采用CrWMn钢淬火回火,硬度为45-50HRC,尽管硬度要求在冷挤压模中降低,但由于CrWMn钢组织中存在碳化物的不均匀性,易造成模具崩刃、开裂而早前失效,使用寿命仅为1000多件,有的仅几百件。当选用20CrMnTi钢制作这两种铝套冷挤压模,经950℃加热、盐水淬火后,不回火直接使用,模具硬度为46-48HRC,压制铝套2000多件,且仍在继续使用。
2) 国内也有不少应用低碳马氏体钢强烈淬火工艺制作冷作模具的实例
3) 用于小型精密型腔嵌件,还可以用渗碳增加表面硬度,提高耐磨性
4) 用于受磨损较大、受较大载荷及生产批量较大的模具。
20CrMnTi钢属于合金渗碳钢、渗碳型塑料模具钢。该钢的渗碳与热处理工艺性能良好,在≤960℃时为细晶粒组织,在常用的渗碳温度下长期加热,晶粒无长大倾向,淬火后的残留奥氏体甚少,因此,该钢具有较高的强度和耐磨性,可加工性良好,主要性能与20CrNi钢相似。
抗拉强度≥1080MPa、屈服强度≥885MPa、伸长率≥10%、断面收缩率≥45%、冲击韧度≥69J/cm2、硬度≤207HBW,试样毛胚尺寸为15mm。
对20CrMnTi钢的齿轮胚料采取等温正火,可以粒状贝氏体组织,降低胚料正火后的印度,完全可以满足机械加工要求。从等温正火试验结果可以看出,该工艺具有工艺范围宽,工艺稳定等特点,等温正火温度为550-650℃,保温时间在30min以上,均可获得珠光体铁素体混合组织,且硬度在160-170HBW之间。显然该工艺有助于含Mo的20CrMnTi钢具有更广泛的使用。在常规正火工艺中,并非出现粒状贝氏体,给机械加工带来很大困难。据汽车用倒档齿轮、行星齿轮、半轴齿轮三项生产统计,约有40%出现此问题。
将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上(30~50)℃某一温度,保持一定时间,然后在水或油中快速冷却的操作工艺称为淬火。
淬火的目的是提高硬度、强度、耐磨性以满足零件的使用性能。钢的淬火是热处理工艺中重要、也是用途广泛的工序,如工具、量具、模具、轴承、弹簧和汽车、拖拉机、柴油机、切削加工机床、气动工具、钻探机械、农机具、石油机械、化工机械、纺织机械、飞机等零件都在使用淬火工艺。
1. 淬火加热温度
淬火加热温度根据钢的成分、组织和不同的性能要求来确定。亚共析钢是AC3+(30~50℃);共析钢和过共析钢是AC1+(30~50℃)。
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