铝型材模具H13钢热处置惩罚 工艺优化

引言

跟着 铝型材的成长 ，铝型材在各个范畴 获得 了普遍 的利用，型材的多样化、复杂化的同时也给挤压模具的机能 提出了更高的要求，在现实 出产中，模具的利用 寿命将直接影响企业的效益及出产本钱 。热处置惩罚 作为模具制造主要 的环节之1、 也是模具失效的环节身分 之一，固然 不克不及 将模具的失效问题都归于热处置惩罚 ，但连系 现实 恰当 、公道 的优化热处置惩罚 工艺将使模具获得优越 的综合机能 。

1.挤压模具失效身分 及防护

1.1 挤压模具失效分正常失效和初期 失效两种，模具没有到达 预期寿命而损失 服役能力的称为模具的初期 失效。模具作为挤压进程 中的主要 装备，且制造本钱 高，它的初期 失效将给企业带来直接的经济损失。

1.2 挤压模具初期 失效身分 许多 ，归纳起来影响最年夜 的有以下四个环节：钢材质量、设计制造、热处置惩罚 、模具的利用 不妥。有的失效模具是因为 单一的身分 而失效，有的则是几种身分 在统一 个失效模具上都邑 泛起 。模具常见的失效情势 有磨损、开裂、塑性变形、热疲惫 等。

下面图片是模具比力直不雅 的失效情势 。

图1：模具下沉 图2：加工毁伤 图3：钢材纯净度 图4：凸模开裂

1.2.1 跟着 市场要求，挤压模具规格年夜 型化、外形 复杂化、尺寸细密化和新的挤压方案的不休泛起 ，挤压模具的工作前提 变的加倍 卑劣 ,选择合适 制造铝型材挤压模具的钢材相当 主要 。因为 国内用于制造热作模具的钢材质量良莠不齐 ，所以在钢材的选择上应稳重 。

（1）今朝 用于制造挤压模具比力普遍的钢材种类是H13，该钢具有优越 的热强性、塑韧性、抗氧化性及热疲惫 抗力，合适 铸造各类热作模具。

（2）模具制造所选择的钢材一般都是退火状态，钢材的纯净度、裂纹、铸造 后不服衡的亚不乱 共晶碳化物是模具的致命伤。这些问题在钢材铸造 进程 中应予以解决。

1.2.2 模具的支持 的强度、过渡处角位的选择、分流导流的加工、概况加工粗拙 及加工毁伤 在制造进程 中应多留意 并加以正视 。

1.2.3 热处置惩罚 缺点 有过热、过烧、脱碳、开裂、淬硬层不平均 和硬度不足等，热处置惩罚 是经由过程 加热、保温、冷却来改变金属组织、布局以获得 优越 的综合机能 ，热处置惩罚 的环节是加热温度的选择、升温保温时候 的放置 、冷却速度的节制 。公道 的热处置惩罚 工艺和装备 使模具的工作机能 和利用 寿命获得 有力的保障。

1.2.4 模具的利用 进程 记实比力复杂及主要 ，记实的搜集 对改良模具办理、核算模具本钱 、

优化模具设计和修模、模具的失效阐发、提高挤压出产的不乱 性、公道 利用 模具、肯定 模具最低库存等工作都有着直接的影响。

（1）挤压模具的制造信息，包罗每套模具的设计图纸，建造 记实、检修记实（精度值、热处置惩罚 工艺、硬度值）等。

（2）模具每次上机挤压的工艺信息，如加温时候 、铝棒温度、模具温度、挤压速度、挤压力、冲破 压力、铝棒长度、及格 品支数、型材线密度、成材率等。

（3）每套挤压模具的修模方案、氮化处置惩罚 时候 、收支 模具仓时候 、报废或返回模具厂维修的时候 和缘由 等。

2.H13钢的化学成份 及主要特征

2.1 H13是含Cr0.5%的中合金热作模具钢的代表性钢种，其化学元素含量规模如表2.1所示。H13钢的临界改变 温度、线膨胀系数、热导率别离示于表2.2、2.3、2.4。

表2.1 H13钢的化学成份 （质量百分数W/%）

TabIe2.1 Chemical composition of H13 steel

表2.2 H13钢的临界改变 温度

TabIe2.2 Critical transition temperature of H13 steel

表2.3 H13钢的线膨胀系数

TabIe2.3 Iinear expansion coefficient of H13 steel

表2.4 H13钢的热导率

TabIe2.4 Thermal cond uctivity of H13 steel

2.2 H13钢是利用 最普遍 和最具代表性的热作模具钢种,它的主要特征 是：具有高的淬透性和高的韧性；优秀 的抗热裂能力，在工作场所 可予以水冷；具有中等耐磨损能力，还可以采取 渗碳或渗氮工艺来提高其概况硬度，但要略为下降 抗热裂能力；因其含碳量较低，回火中二次硬化能力较差；在较高温度下具有抗软化能力，利用 温度高于550℃（1000℉）硬度泛起 敏捷 下降（即本事 的工作温度为540℃）；热处置惩罚 变形小；中等和高的切削加工性。

3 H13钢热处置惩罚 工艺优化对模具的影响

3.1 若是因热处置惩罚 工艺缺点 引发 模具的各类 问题，通常为 呈批量泛起 ，酿成的 后果很严重。在热处置惩罚 工艺设计中模具的强度和韧性是一个显著的矛盾问题，增添 模具强度的同时下降 了韧性，从而会致使 模具开裂；加强 模具韧性的同时减弱 了强度，从而会致使 模具易磨损、塑性变形、热强性差。

3.2 H13的淬火温度一般选择奥氏体下限（1020℃-1030℃），回火温度通常为 550℃-600℃，硬度最好是在HRC：48-50、规格较年夜 的凸模在HRC：46-48，在此硬度区间模具根基 上能阐扬最好的综合机能 。下面是热处置惩罚 三种工艺的结果 ：

（1）淬火温度1030℃，回火温度560℃-600℃，硬度在HRC：47-51，部份 规格较年夜 的凸模开裂。

（2）淬火温度1020℃，回火温度550℃-585℃，硬度在HRC：47-51，部份 模具热疲惫 机能 差，硬度下降快。

（3）淬火温度1025℃，850℃耽误 保温时候 30分钟，回火温度550℃-595℃，硬度在HRC：47-51，模具利用 状态 优越 。

3.3 在现实 出产中包管 记实的完全 ，留意 信息的反馈并作出准确 的阐发，有针对性、公道 的优化热处置惩罚 工艺，从而使模具获得 最优的利用 机能 。

结论：挤压模具的初期 失效一向 是现实 出产中较为头痛的问题，激发 模具初期 失效的身分 许多 ，热处置惩罚 作为模具制造必不行少的环节之一，与模具的利用 寿命互相关注 ，本文连系 现实 出产简述一下优化热处置惩罚 工艺在模具制造中的需要 性。模具从选材到利用 ，每 个环节都很主要 ，固然 优化热处置惩罚 工艺不克不及 解决模具失效的所有问题，但按照现实 情形 恰当 优化热处置惩罚 工艺，提高模具的综合机能 、显得尤其 环节。