2003 年 第 10 期 煤 矿 机 械 · 75 · 文章 编号 ： 1003— 0794{2003) 10— 0075— 02 5CrMnMo热锻模 谢松 ．刘 效 春 ．项 传 宝 ( 淮北 矿业 集 团 机 电装备有 限 责任公 司 ，安徽 淮北 235000) 摘 要 ：介 绍 以 5CrMnMo 为 材 质 的 热 锻 模 ， 并 以 淮 北 矿 业 集 团机 电装 备 公 司 热 锻 模 为 例 分 析 ， 说 明模具制作 的过程 ， 并根据模具 的结构 、 模 具用于被 施锻件 的材 质 、 模具所要 求的硬 度和韧性 性 能等要 求 ， 介 绍常规淬火热处理和过热淬 火热处理 2 种 工艺方法。 关键词 ：热锻模 ；常规 热处理 ；过热淬火热处理 ；模具 寿命 中 图 ...

　　2003 年 第 10 期 煤 矿 机 械 75 文章 编号 ： 1003 0794{2003) 10 0075 02 5CrMnMo热锻模 谢松 ．刘 效 春 ．项 传 宝 ( 淮北 矿业 集 团 机 电装备有 限 责任公 司 ，安徽 淮北 235000) 摘 要 ：介 绍 以 5CrMnMo 为 材 质 的 热 锻 模 ， 并 以 淮 北 矿 业 集 团机 电装 备 公 司 热 锻 模 为 例 分 析 ， 说 明模具制作 的过程 ， 并根据模具 的结构 、 模 具用于被 施锻件 的材 质 、 模具所要 求的硬 度和韧性 性 能等要 求 ， 介 绍常规淬火热处理和过热淬 火热处理 2 种 工艺方法。 关键词 ：热锻模 ；常规 热处理 ；过热淬火热处理 ；模具 寿命 中 图 号 ：TG76 文献 标 识 码 ：B 1 前 言 淮北矿业集团机电装备公司是以生产煤矿设备为 主 的 大 型 企业 ， 在 产 品制 造 的 过程 中有 大 量零 件 的毛 坯制作均是采用锻造的方法 ， 如矿用单体支柱 的底座、 手把体 、 活塞、 顶盖 ， 金属顶梁的四小件、 液压支架立柱 及千斤顶的缸底 、 活塞等均是采用模锻制造 ， 我公司仅 模 具 锻造 生产 的 毛坯每 年在 1 500 t 以上 。 目前 国 内使 用 的 锤 锻 模 大 多 采 用 5CrNiMo、 5Cr． MnMo， 以我公 司来讲 ， 锻造毛坯大 多是 中小型锻 件 ， 宜采 用 5CrMnMo 材 料 制 作 的模 具 。 根 据 多 年 的 实 践经验 ， 锤 锻模模 具失效 的原 因 ， 大都集 中在以下几 个方 面 ： 常 因型腔尺寸磨损 和产生纵 向裂纹 、 横 向裂 纹 以 及 网状 裂 纹 ( 龟 裂 ) ， 即所 谓 热 疲 劳 裂 纹而 报 废 。 造成 这 些 失 效 的原 因 是 多方 面 的 ， 既 有 原 材 料 的 问 题 、 模 具 毛 坯 锻 造 金 属 的组 织成 分 、 模 具 毛 坯 锻 造 温 度的合理选择 、 模 具 的热处 理质 量等 。现就 以我公 司 5CrMnMo 为 材 质 的 热 锻 模 为 例 ， 根 据 模 具 使 用 条 件 、 所要求 的机械性 能 及模 具制 造过程 中所 采取 的 热处理工艺等几个方 面进行分析说 明。 2锤锻 模选 材依 据 2 ． 1热 锻模 工 作 条 件 热 锻 模 在 高 温 下 通 过 冲击 加 压 、 强 制 金 属 成 型 。 模具在工作过程 中经受 巨大 的负荷 ， 同时经 受压 应 力 、 拉 应 力 和 附 加 弯 曲应 力 ， 被 锻 金 属 在模 具 型 腔 内 流 动又 产 生 强 烈 的 摩 擦 力 ， 型 腔 表 面 金 属 与 高 温 金 属接 触 ， 被 加 热 至 300 ～400 ~ C ， 局 部 高 达 500 ～ 600 ~ C 。此 外 由于 经 常 受 到 反 复 加 热 和 冷 却 。 极 易 产 生 热 疲 劳 裂 纹 。 2 ． 2热 锻 模 性 能要 求 在 工 作 温 度 下 保 持 高 的 强 度 及 良好 的 冲 击 韧 性 ， 良好 的抗 热烧 蚀 性 ( 包 括 高 的热 疲 劳 抗 力 、 抗 氧 化性 和热强性 ) 和抗热冲刷能力 以及高 的淬透性 、 良 好 的 导 热性 。 根 据 热 锻模 的 工作 条 件 和 性 能 要 求 ， 我 公 司 选 用 5CrMnMo 为 模 具 材 料 钢 ， 5CrMnMo 的 化 学 成 分 如 表 1 所 示 。 表 1 5CrMnMo 钢 的 化 学 成 分 T ab ． 1 C h em i ca l com positio n of 5C rMn Mo steel 3毛 坯 的 制 作 5CrMnMo 热 作 锻 模 钢 的组 织 和 性 能 与 合 金 调 质 钢有许 多相似 之 处 ， 属 于亚共 析钢 。为了得 到均匀 的组 织 和 性 能 ， 以 承 受 工 作 中 的高 应 力 和 冲击 ， 必 须 通过轧 制或锻造 ， 破坏其碳化物骨架 ， 以减少碳化物 的不 均 匀 性 。我 公 司 采 用 锻 造 方 法 进 行 毛 坯 制 做 。 毛坯 镦 粗 、 拔 长 交 替 次 数 不 少 于 3 次 ， 始 锻 温 度 1 100 ～1 150 ~ C ， 终 锻 温 度 850~ C ， 总 锻 造 比 不 小 于 10 。 3 ． 1预 先 热 处 理 工 艺 毛坯锻造后晶粒较粗大 ， 组织不均匀 ， 内应力较 高 ， 机加工 困难 ， 锻造以后为消除内应力 ， 降低硬度 ， 便 于 机 加 工 及 改 善 化 学 成 分 的偏 析 和 组 织 的不 均 匀 性 ， 通常采用完全退火进行预先热处理 ， 表 2 为我公 司完全退火工艺参数 。 表 2 5CrMnMo 完全 退 火工 艺参 数 T ab ． 2 F ull an n ealin g teelm ol olD p ar am eter o f 5 C r MnM o 3 ． 2最 终 热 处 理 维普资讯