模具熱處理實用手冊

第1章模具的分類與材料性能1
1 1模具材料的分類及選用1
1 1 1模具材料的分類1
1 1 2模具材料的性能要求和選用原則4
1 1 3我國模具鋼的發(fā)展趨勢與要求5
1 2模具材料的主要力學性能指標6
1 2 1模具材料的常規(guī)力學性能6
1 2 2模具材料的特殊力學性能8
1 3常用模具材料的熱處理特性10
1 3 1冷作模具鋼10
1 3 2熱作模具鋼12
1 3 3模具材料的熱處理對模具性能的影響14
第2章預備熱處理對模具質量的影響16
2 1原始組織對機械加工性能的影響16
2 1 1模具鋼的原材料冶金質量對模具的影響16
2 1 2組織和硬度對于切削加工性的影響17
2 1 3原始組織對淬火質量的影響17
2 1 4冶金質量的影響18
2 2預備熱處理工藝方法18
2 2 1退火19
2 2 2調質處理22
2 2 3正火與高溫回火25
2 2 4擠壓毛坯對模具壽命以及最終熱處理的影響27
第3章鋼鐵材料的熱處理原理與基礎工藝30
3 1鋼鐵材料的熱處理原理30
3 1 1奧氏體的形成過程和晶粒度30
3 1 2鋼的過冷奧氏體轉變及其應用33
3 2鋼的熱處理基礎工藝37
3 2 1鋼的退火和正火37
3 2 2鋼的淬火和回火40
3 2 3鋼的表面淬火與回火51
3 2 4鋼的淬火方法和冷卻介質的選擇58
3 3不同類型鋼的熱處理67
3 3 1結構鋼的熱處理67
3 3 2彈簧鋼的熱處理69
3 3 3軸承鋼的熱處理71
3 3 4工具鋼的熱處理73
3 3 5模具鋼的熱處理78
3 3 6量具鋼的熱處理79
3 3 7鑄鐵的熱處理80
3 4熱處理缺陷分析及對策86
3 4 1鋼的退火和正火缺陷分析與對策86
3 4 2鋼的淬火和回火缺陷分析與對策87
3 5熱處理變形的校直方法90
第4章冷作模具鋼的熱處理特點92
4 1冷作模具對模具鋼的要求92
4 1 1冷作模具的材料選擇與熱處理 92
4 1 2冷作模具對模具鋼的基本要求94
4 2新型冷作模具鋼的性能與特點96
4 3低淬透性冷作模具鋼97
4 4低變形冷作模具鋼（低合金冷作模具鋼）117
4 5高耐磨微變形冷作模具鋼122
4 6高強度高耐磨冷作模具鋼(高速鋼)139
4 7抗沖擊冷作模具鋼146
4 8高強韌性冷作模具鋼 152
4 9高耐磨高韌性冷作模具鋼173
4 10特殊用途冷作模具鋼176
第5章冷作模具熱處理185
5 1冷作模具的基本熱處理工藝185
5 1 1冷作模具熱處理要點185
5 1 2冷作模具的主要熱處理工藝185
5 2沖裁模的熱處理187
5 2 1冷沖裁模的工作過程與特點187
5 2 2沖裁模的使用壽命與失效方式188
5 2 3沖裁模的熱處理特點189
5 2 4熱處理實踐195
5 3冷剪刃的熱處理202
5 3 1冷剪刃的工作條件與特點202
5 3 2冷剪刃用鋼的選擇與硬度202
5 3 3冷剪刃的熱處理工藝特點203
5 3 4熱處理實踐206
５ ４冷擠壓模的熱處理207
５ ４ １冷擠壓模的工作條件與要求207
5 4 2模具的失效形式與產生原因 209
5 4 3冷擠壓模具材料的性能與選擇210
５ 4 ４冷擠壓模具的熱處理特點211
5 4 5模具熱處理實踐212
5 4 6冷擠壓件與冷擠壓模具缺陷與失效原因分析217
5 5冷拉延（深）模的熱處理224
5 5 1拉深模的工作條件與失效形式224
5 5 2拉深模使用壽命225
5 5 3選用材料與熱處理特點226
５ ５ ４模具熱處理實踐228
5 6冷鐓模的熱處理228
5 6 1工作條件與模具的組成228
5 6 2冷鐓模的失效形式與技術要求229
5 6 3冷鐓模的材料選用與熱處理特點229
5 6 4冷鐓模的熱處理實踐231
5 ７冷作模具熱處理典型實例235
５ ７ 1電機硅鋼片冷沖孔沖裁模的熱處理235
５ ７ 2CrWMn鋼小型手表沖壓模具的低溫馬氏體強韌化處理238
５ ７ 3W9Mo3Cr4V鋼制6105Q 20挺桿冷擠壓模具的熱處理239
５ ７ ４軸承滾柱冷鐓凹模的熱處理242
5 7 5螺紋壓制模具的熱處理244
第6章熱作模具鋼及其熱處理255
6 1熱作模具鋼的性能要求255
６ １ １熱作模具鋼的分類255
6 1 2熱作模具的性能要求256
6 1 3熱作模具鋼的選擇與應用258
6 2熱作模具鋼的熱處理特點262
6 2 1低合金、高韌性熱作模具鋼（熱鍛模用鋼）262
6 2 2中合金、高韌性熱作模具鋼（熱擠壓模用鋼）271
6 2 3高耐熱、中韌性鋼（壓鑄模等用鋼）287
6 2 4高耐磨、高碳模具鋼（熱沖裁模用鋼）296
6 2 5特殊用途熱作模具鋼296
6 ３熱作模具的熱處理工藝303
6 ３ １熱作模具鋼的一般熱處理工藝304
6 3 2熱作模具的真空熱處理工藝參數(shù)304
6 3 3模具的真空冷卻方式與特點307
6 4熱擠壓模具的熱處理308
6 4 1熱擠壓模具的工作條件和技術要求308
6 4 2熱擠壓模具的失效形式309
6 4 3模具用鋼的選擇310
６ ４ ４熱擠壓模具的熱處理311
6 4 5改進熱處理工藝、提高熱擠壓模具的使用壽命315
6 4 6擠壓金屬坯料的技術要求與缺陷分析318
6 4 7部分擠壓模具熱處理工藝應用實例327
6 5壓鑄模具的熱處理332
6 5 1壓鑄模的工作條件與性能要求332
6 5 2壓鑄模具材料的選用333
6 5 3壓鑄模的熱處理工藝334
6 5 4提高壓鑄模使用壽命的途徑340
6 5 5鋅合金、壓鑄銅合金、鋁、鎂合金壓鑄模的熱處理341
6 6熱鍛模具的熱處理344
6 6 1工作條件與技術要求344
6 6 2熱鍛模材料的特點345
6 6 3熱鍛模的熱處理345
6 6 4提高熱鍛模的使用壽命的途徑351
6 7熱錘鍛模具的熱處理353
6 7 1熱錘鍛模的工作條件353
6 7 2熱錘鍛模材料的選擇與模具失效形式353
6 7 3錘鍛模的使用與維護修理357
6 7 4延長鍛模使用壽命的途徑和相應的熱處理工藝358
6 8高速錘鍛模具的熱處理359
6 8 1工作條件與技術要求359
6 8 2模具用鋼的選擇359
6 8 3高速錘鍛模的熱處理359
6 9熱沖裁模具的熱處理361
6 9 1工作條件與失效形式361
6 9 2模具材料選擇361
6 9 3熱沖裁模的熱處理362
6 10熱切邊模具與熱鉚釘模具的熱處理364
6 10 1工作條件與失效形式364
6 10 2模具材料的選擇365
6 10 3模具的熱處理365
6 11熱作模具熱處理典型實例367
6 11 1鋁合金壓鑄模367
6 11 2熱擠壓模372
6 11 3氣門熱擠壓（鍛）模373
6 11 4氣門嘴熱擠壓模的熱處理378
6 11 5錘鍛模379
6 11 6Cr12MoV鋼制切邊模的中溫淬火處理384
第7章塑料模具鋼及其熱處理385
7 1塑料模具對模具鋼的性能要求385
7 1 1塑料模具的分類385
7 1 2塑料模具的工作條件385
7 1 3塑料模具的失效形式386
7 1 4塑料模具材料的性能要求388
7 2塑料模具鋼的熱處理特點389
7 3塑料模具鋼的選用390
7 3 1塑料模具用鋼的成分、性能特點392
7 3 2塑料模具用鋼的選擇原則、性能與應用特點417
7 4塑料模具的熱處理工藝規(guī)范420
7 4 1塑料模具材料的熱處理技術要求420
7 4 2塑料模具的加工流程422
7 4 3塑料模具的熱處理特點422
7 4 4塑料模具的冷卻系統(tǒng)426
7 5塑料模具的表面處理技術427
7 6塑料模具熱處理實例427
7 6 15CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)鋼制造精密密封橡膠模和精密熱塑性塑料模的熱處理427
7 6 2Y55CrNiMnMoVS(SM1)、Y2CrNi3Al MnMoS(SM2)鋼的塑料模具的熱處理429
7 6 3SMRI 86型合金鑄鐵制玻璃模具的熱處理430
7 6 48Cr2MnWMoVS(8Cr2S)鋼制造電路印刷版沖裁模具430
7 6 512CrNi3A鋼制對開膠木模的熱處理431
7 6 6CrWMn鋼模套熱浴淬火432
7 6 7PMS鋼制磁帶內盒的熱處理432
7 6 8粉末陶瓷凸模的熱處理433
7 6 9線圈架塑料壓鑄模434
第8章鑄鋼、鑄鐵與硬質合金等模具材料的熱處理436
8 1鑄鋼模具材料與熱處理436
8 2鑄鐵模具材料與熱處理439
8 2 1灰口鑄鐵的性能與熱處理439
8 2 2球墨鑄鐵的性能與熱處理440
8 2 3蠕墨鑄鐵的性能與熱處理441
8 2 4合金鑄鐵的性能與熱處理442
8 3模具用硬質合金與鋼結硬質合金的熱處理444
8 3 1硬質合金的熱處理444
8 3 2鋼結硬質合金的熱處理446
8 4非鐵金屬及合金模具材料與熱處理449
第9章模具的表面處理技術453
9 1概述453
9 1 1表面強化處理的類別453
9 1 2表面強化處理的作用或目的455
9 2模具表面的化學熱處理技術455
9 2 1滲碳455
9 2 2滲氮457
9 2 3碳氮共滲與氮碳共滲459
9 2 4滲硼與滲金屬462
9 2 5發(fā)黑（發(fā)藍）、磷化和蒸汽處理465
9 3模具表面的涂鍍技術471
9 3 1電鍍471
9 3 2電鍍刷471
9 3 3化學鍍473
9 3 4熱浸鍍474
9 4模具表面的氣相沉積技術474
9 4 1化學氣相沉積（CVD）工藝475
9 4 2物理氣相沉積（PVD）工藝478
9 5模具表面的其他處理技術480
9 5 1熱噴涂（堆焊）480
9 5 2激光表面合金化482
9 5 3離子注入482
9 5 4電火花表面強化483
9 5 5電子束的表面強化484
9 5 6噴丸表面強化484
第10章預防模具早期失效的措施與方法486
10 1概述486
10 2模具結構設計合理性的影響486
10 2 1模具的結構486
10 2 2模具的工作間隙489
10 2 3模具的結構剛度489
10 2 4減輕模具的工作載荷490
10 2 5熱作模具的結構要點491
10 3模具設計、制造和熱處理的注意事項491
10 3 1模具的設計與制造過程491
10 3 2模具熱處理的注意事項496
10 4模具服役過程中的正確使用與維護條件497
10 5提高模具使用壽命的途徑與方法501
10 5 1模具材料與強韌化措施501
10 5 2提高模具使用壽命的途徑與手段513
10 5 3提高模具壽命的措施與方法實例515
第11章模具熱處理缺陷分析與對策520
11 1模具失效的形式與原因520
11 2模具熱處理的缺陷種類與特點520
11 3一般模具熱處理的缺陷產生原因與對策523
11 3 1軟點523
11 3 2淬火裂紋523
11 3 3組織不合格524
11 3 4硬度不合格525
11 3 5表面氧化與脫碳526
11 3 6 表面腐蝕527
11 3 7變形或畸變527
11 3 8過熱和過燒530
11 4減少模具熱處理缺陷的基本措施531
11 5常見表面處理技術缺陷與對策532
11 5 1滲碳缺陷分析與對策532
11 5 2滲氮缺陷分析與對策534
11 5 3氮碳與碳氮共滲缺陷分析與對策536
第12章模具熱處理新技術的發(fā)展和應用542
12 1概述542
12 2真空熱處理542
12 2 1真空熱處理的發(fā)展與特點542
12 2 2 真空熱處理技術的發(fā)展趨勢544
12 3形變熱處理544
12 3 1形變熱處理的類型與特點545
12 3 2形變熱處理的工藝及應用548
12 4激光熱處理549
12 5電子束表面熱處理551
第13章模具的熱處理質量控制與檢測553
13 1概述553
13 1 1分析模具熱處理質量的方法553
13 1 2模具熱處理質量的控制手段和方法553
13 2熱處理加熱過程與加熱介質 554
13 3模具在加熱過程中的氧化脫碳及其控制方法555
13 3 1氧化的原理556
13 3 2脫碳的原理556
13 3 3防止或減少氧化和脫碳的方法557
13 4熱處理的變形與開裂質量缺陷558
13 4 1熱處理變形和開裂558
13 4 2模具組織和力學性能不合格 572
13 4 3改進工藝減少模具熱處理缺陷的產生575
13 5部分模具鋼的不良組織表現(xiàn)形式與特征576
13 6 模具鋼的熱處理質量檢驗582
13 7模具熱處理用質量檢測設備和儀器589
13 7 1無損探傷檢測設備589
13 7 2硬度檢測設備590
13 7 3抗拉強度檢測設備596
13 7 4其他檢測設備596
附錄A模具鋼牌號、代號與性能597
附表1常見模具鋼國內外牌號對照597
附表2國內外常見（研制的新型）模具鋼的代號與性能特點598
附表3部分常見合金工具鋼的性能特點與主要用途603
附錄B模具鋼的熱處理工藝參數(shù)605
附表4常用塑料模具鋼的退火、正火、固溶處理規(guī)范605
附表5模具鋼淬火加熱溫度、冷卻方式及淬火硬度606
附表6模具鋼常見的冷卻方式、代號與應用情況607
附表7常見模具鋼回火規(guī)范與硬度關系608
附表8常用碳素工具鋼的熱處理工藝規(guī)范609
附表9碳素工具鋼的淬火冷卻方法609
附表10常用合金工具鋼熱處理工藝規(guī)范609
附表11高速鋼模具熱處理工藝規(guī)范610
附表12部分熱作模具鋼回火工藝規(guī)范611
附表13常用冷作模具鋼回火溫度與硬度的關系611
附表14冷作模具鋼的常規(guī)加熱系數(shù)612
附表15常用模具鋼氣體滲氮和氣體氮碳共滲工藝規(guī)范612
附表16常用鋼的貝氏體等溫淬火的等溫溫度612
附錄C硬度與強度、性能613
附表17金屬布氏硬度（HBW/S）數(shù)值613
附表18壓痕對角線長度與維氏硬度值（HV10）對照614
附表１９各種鋼的硬度與強度換算（ＧＢ／Ｔ １１７２—１９９９）618
附表20低碳鋼的硬度與強度換算620
附錄D其他622
附表21各種熱處理工藝代號及技術條件的標注方法622
附表22金屬熱加工常用符號與含義623
參考文獻624