M2钢是通用高速钢(HSS)的代表,是国际上广泛使用的高速钢刀具材料,也是钨钼系高速钢性能质量最稳定的钢种。以Mo代替部分W,使铸态莱氏体得到细化,轧制后碳化物不均匀度有所改善,粒度也细,是制作通用刀具的主要材料。由于M2钢强度高,耐磨性好,韧性适中,因而可以用作高载负荷下的耐磨损零件,如冷挤压模具,冲头等。由于模具工业高速发展,M2钢在模具行业的运用越来越广泛,下面介绍M2钢冷镦模的热处理。
工艺1:低淬低回工艺
为了提高高速钢冷变形模具的强韧性和抗折断能力及使用寿命,近10多年来,成功的采用了低温淬火工艺。
从实验和生产实践证明:低温淬火和低温回火工艺,与常规淬火相比,其强度、韧性和寿命都获得显著提高。
M2钢模具采用了1150oC低温淬火和300oC一下的低温回火,对于要求高强度、高韧性、高塑性的冷冲压和冷挤压模具是合适的,可以很好的解决折断的问题。但是低温淬火也有局限性,由于抗压屈服强度低,耐磨性不足,对于单位挤压应力大于2500MPa的、以镦粗为主要失效形式的高载荷冲模是不适宜的;而且;由于耐磨性不足,容易粘模,也可能导致脱模时将冲模折断,同时碳化物不均匀性对高速钢性能的影响,在低温淬火时更为突出。
从以上分析不能看出,M2钢制冷镦模一定要有针对性的应用低淬低回工艺,无普遍性。
工艺2:低淬延时回火
有资料报道,日本用SKH51(M2)制作冷镦模,采用低温淬火,延长回火时间的特殊工艺,能延长和提高模具的使用寿命,工艺简介如下:
1)三段预热温度:550oC、850oC、1050oC。
2)淬火加热温度:1160~1180oC。
3)冷却介质:250~280oC硝盐分级后缓冷。
4)回火工艺:500oC×2h+560~580oC×4h。
资料介绍,小型模具一定要进行3次回火,回火保温时间即使超过最佳时间,也不会使材料性能恶化。因此,有效厚度100mm以下,回火保温时间一律取4h;100mm以上,每增加25mm延长1h。
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