關(guān)鍵詞: 冷拔機(jī)模具;雙液淬火;熱處理
0 前言
300T精密冷拔機(jī)是我公司購(gòu)置專利、自行制作的大型設(shè)備，經(jīng)精密冷拔機(jī)加工的管件可以免切削加工、調(diào)質(zhì)處理，直接利用于煤礦單體支柱、液壓支架的活柱、油缸等。冷拔機(jī)的模具是關(guān)鍵配件，重要有外模和模芯，模具的質(zhì)量直接決定產(chǎn)品德量和本錢。因此，公平選擇模具材料及其熱處理工藝對(duì)精密冷拔機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起到關(guān)鍵作用。
1 材質(zhì)的摸索
300T精密冷拔機(jī)在冷拔管件過程中外模蒙受強(qiáng)烈的徑向應(yīng)力和摩擦力，模芯蒙受壓縮應(yīng)力和摩擦力。模具表面應(yīng)具有高硬度，心部也要有必定的硬度，才干蒙受如此大的載荷。從心部到表面硬度要逐漸過渡，只有整體淬火才干滿足請(qǐng)求。
作為冷變形模具、模套和模芯的原設(shè)計(jì)材質(zhì)是Crl2MoV，我廠采用的熱處理工藝是鑄造毛坯球化退火-1030℃淬火-200℃回火，熱處理后模具表面硬度在HRC58-60;但在應(yīng)用過程中發(fā)明，模具的應(yīng)用壽命只有30t左右，除了嚴(yán)重磨損外還經(jīng)常產(chǎn)生模具開裂現(xiàn)象。我廠曾經(jīng)多次改良模具的熱處理工藝，如為了提高模具的硬度，采用1060℃淬火-500℃三次回火，硬度可以提高到HRC60-62，硬度的提高重要由于殘余奧氏體在回火過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體即產(chǎn)生二次硬化，為了減小淬火應(yīng)力，采用熱油冷卻以及在300-380℃硝鹽分級(jí)冷卻等。但在應(yīng)用過程中發(fā)明，僅改良熱處理工藝模具的應(yīng)用壽命沒有明顯提高。
若要從基本上提高模具的質(zhì)量，必需重新選擇更合適作冷拔機(jī)模具的材質(zhì)。通過對(duì)冷拔機(jī)模具的工作條件、失效方法及其對(duì)鋼材的性能請(qǐng)求進(jìn)行綜合分析發(fā)明，模具重要蒙受較大的徑向應(yīng)力和摩擦力，重要因磨損和開裂而失效。所以選擇能蒙受較大徑向應(yīng)力的軸承鋼GCrl5作為樟具材料試制。
2 淬火工藝計(jì)劃實(shí)驗(yàn)
GCrl5軸承鋼屬于高碳合金鋼，淬火冷卻一般多采用油冷。但GCrl5D的油淬臨界直徑只有φ25mm，且淬火后硬度僅有HRC38-40。這個(gè)硬度值不能作為冷拔機(jī)模具應(yīng)用。為此，選擇了兩種熱處理工藝對(duì)GCrl5冷拔機(jī)模具進(jìn)行處理、比擬，以便選輝最佳的熱處理工藝。
(1)第一種實(shí)驗(yàn)計(jì)劃:水淬。簡(jiǎn)要工藝路線為球化退火-粗車-精車-檢驗(yàn)尺寸-淬火-回火-檢驗(yàn)硬度-磨削。工件為φ350×φ114×100外模和φ100×120模芯球化退火工藝:800℃×23h，隨爐冷卻到650℃以下出爐。