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钢结硬质合金热镦模复合强化处理的研究
南弯工具厂江西南昌王荣滨
【摘要】选用钢结硬质合金新型工程材料制造热镦螺栓开式镦模,进行了锻造和复合
强化热处理,试验表明,采用钢结硬质合金代替,模具寿命提高~倍。
关键词:钢结硬质合金;热镦螺栓开式镦模;锻造;复合强化处理

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前言
热镦螺栓开式镦模见图原用熔炼
钢制造,常规热处理早中期失效严重,主要失效形式
为热磨损、型腔擦伤塌陷、粘模咬合和热疲劳裂纹经
扩展至断裂。经试验,选用钢结硬质合金制造该
模具,既有硬质合金的高硬度、高耐磨性,又有普通冶
炼钢材的强韧性、可锻、可焊、可冷切削加工、可热处
理强化且畸变微小,在急冷急热交变载荷冲击下有较
好抗热裂性,是新型高效能工程材料,填补了硬质合
金和工模具钢之间的空白。经试验,将合金改锻
后再经复合强化处理,使用寿命比原钢制
该模提高~倍,且螺栓坯料表面光洁度高,主要
失效为磨损,经退火可加工成大规格螺栓热镦模继续
使用,合金材料得到充分利用。图热镦螺栓开式镦模
表钢结硬质合金的物理机械性能和临界温度
合金主要特性与锻造密度硬度热弯强度冲击韧性临界温度
皂退火态淬火态/ ·
. 主要特性
.~ ~
钢结硬质合金是以%、%粉末.
为硬质相,以、、、、、、等元素为粘结
表钢结硬质合金在不同热处理状态下的组织特征
相,将两者机械均匀混合后,采用粉末冶金方法,通
烧结态退火态淬火态低温回火态高温回火态
过液相真空烧结压制而成,为晶态结合,属烧结组目目
织。其物理机械性能和临界温度见表,其组织特征复式葺复式￡￡复式
见表。一碳化钨一碳化钛￡一复式碳化物一索氏体
一球状珠光体一马氏体目一回火马氏体一残余奥氏体
· 《模具制造年第期
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烧结硬质合金存在较严重组织缺陷:偏析、夹紧、度极限时棱角被拉裂,形成角裂。当始锻温度过低和
疏松、孔隙、微裂纹和组织致密性、连续性不如熔炼锤击力过大或大的锻造比与变形量,也将导致角裂。
钢。而且碳化物形态各异,往往呈块状、网状、带状、堆在锻造过程中锻坯各部位变形温度、变形速度和变形
集状和碳化物“桥接”不均匀分布。通过锻造变烧结组量不均匀,将导致应力集中于棱角,产生角裂。
织为锻造组织,孔隙和微裂纹得到“焊合”,组织致密措施。采用镦拔后多棱边滚圆、小镦造比,少变形,,、
性显著增加,击碎和细化碳化物,变碳化物脆性相为量,多火锻打,最后一火,锻打四边长方形,锻打成形楚
强化相,物理力学性能显著增加,锻造合金与未锻造时改变锻造方向,使镦造纤维组织围绕型腔呈波浪形蠹誊
合金组织性能大不一样。烧结态合金表面有层厚约对称分布,纤维组织相当稳定,经最终淬火仍可保留,
.~.厚硬壳层,硬而脆,锻前必须磨去,防锻裂。有效提高热镦模刚性与抗击打强度;坯料成形时轻拍瓤
因合金导热性差、脆性较大及较多组织缺陷,其锻造快打,当棱角出现暗红