H13钢材质曲轴连杆锻造模具热处理工艺的设计

Heal TrealnierU热处理AS （机植工人H13钢材质曲轴连杆锻造模具热处理工艺的设计新大洲本田摩托有限公司（201708） 杨清泉吉林圆方机械有限公司(132400) 孙成香II前，作为一个独立的行业，模具工业已经取得了 快速的发展，在湖北黄冈、浙江黄岩、江苏昆山-带已 形成了产业集群。这是一个融设计、锻造、机加工、材 料及热处理于一体的技术密集型行业。没有模具就没有大批就生产。模具成本一般占产品成 本的15% -30%.因此模具使用性能的好坏和成本的高低. 宜接影响到产品质虽的优劣和成本的鬲低。人量模具失效分 析的结果表明，檢具材料及热处理在模具失效中占有相幷的 比重。因此，研究工艺简单、成本低廉、效果良好的新技 术，用以提高模具，特别是工作条件相当恶劣的模具的寿 命，是节约能源.材料和工时的当务之急。1. 材料的选用曲轴连杆锻造模具是典型的热锻模，工作条件十分 恶劣，使用的是障擦压力机。曲轴连杆工件始锻温度为 1130龙，终锻温度为850*。模具型腔采用石思加水冷 却并起到脱模润滑的作用，局部温度约500龙；高温曲 轴连杆锻件的反复加热、冷却及强烈的摩擦使模具承 受很大的冲击载荷，其主要的失效方式为热疲劳和热磨 损所造成的型腔塌陷，以及沿飞边挤出方向的热磨损裂 纹，当发展到一定尺寸时.将严重彫响到脱模，明显降 低锻件的辆度。为了提烏模具寿命.我们选用了 H13热 作模具钢（中国钢号4Cr5MoSiV）。H13钢含有绞多的俗、钳、饥等碳化物形成元素，含 碳量较低含锯贰较亂因此，钢的抗领化性、淬透件、耐 热疲劳性能和韧性都较好。钢、帆形成的hC和MC型碳化 物，其溶解温发碗岛.可以细化奥氏体晶粒；冋火时能析 出和MC熨弥散碳化物，增加二次硬化效果，提高热 强性和热稳定性。H13钢可以在550 600弋的髙温卜服役, 由于其热疲劳性能好，所以模具可用冷却液反复冷却，加上 其韧性高，可适用于热锻模几。2. 热处理工艺针对H13钢的待点和曲轴连杆锻造模具的服役条 件，设定了如下热处理工艺。（1）型材改锻肩进行等温球化退火工艺（见图1）球化后，组织为点状和球状珠光体，硬度W 223HBW。球化退火后达到细化碳化物，使碳化物带状 偏析得以均匀化，因而二次碳化物也絞少出现。88010时间巾图I（2）淬火、冋火工艺（见图2） 为了降低能耗, 先在850弋中温充分预热，然后在1060七高温加热，使 碳化物溶解，油冷淬火，两次590Y高温冋火转变加一 次低温去应力回火后的组织为回火托氏体+回火索氏体, 组织见图3,回火后硬度52HRC。为了避免高温回火时金岛炉工热加工.炬现龜区昭适却09伴第17期JE3www. metalworking1950. com热处理Heal TrealmeiU16Mn锁紧螺母用材与热处理江西省分宜驱动桥有限公司(336600) 肖家幸一、两个问题我公司生产的工程机械驱动桥轮边锁紧螺母，性能 等级按不同产品要求分为8级和10级两大类（技术要求 上分别对应规定为22 -28HRC和28 38HRC）,皆用45 钢來制造。其工艺流程为：锯料-粗车:调质T精车 （包括车螺纹）-发黑终检入库。为方便叙述，现以 某型号驱动桥的轮边锁紧螺母为例。问题之一：该锁紧螺母见图Io其备料规格为 l60mmx23mm,包括锯缝损耗在内单件乖达4.1kg。为 避开45钢淬火裂纹的危险尺寸，热处理调质时的工件形 状与尺寸见图2。很显然，这样生产耗材多，精乍时既 费时又消耗刀具问题之二：工程机械驱动桥桥壳总成的两端各有个 叫轮边支承轴的求耍部件，该部件不少足由半轴套管插 入耳板几后组那而成的.其中的耳板均采用20mm厚的图1锁紧螺母零件图2锁紧螺傑粗加工图16Mn热轧板切割成形，耳板孔落下的圆形板料.规格大 多在4）150-4170mm的范围内长期以来几乎都与边角 废料一道用于铸钢料即重新回炉，实为可惜。二.解决方法1 思路解决上述两个问题主要源于购方面頫因：一是钢材冲击韧度和断珈韧度值室镒拉伸性能冲击韧度畋/J rm-2断裂切度Kw/( MPa - m,/2)屈服强度a/MPa抗拉强度a,/MPa35.068.013101470H13钢曲轴连杆锻造模具热处理后的主要性能4.使用效果图 3 500 x出现贝氏体脆性，所以选择r油冷淬火。由于回火 二次帔化后的便度虽高，但韧性差，不适合热锻模.所 以选择rsgot的高温回火，这样避开了回火二次硬化 温区，回火时没有明显的硬化峰。3. 热处理后的主要性能经上述热处理后.H13钢曲轴连杆锻造模具既冇足 够的热强性，也有较扁的韧性，因此其抗热疲劳性能较 好。主要性能指标见附表。经上述的热处理工艺加工后，曲轴连杆锻造成型模 具使用寿命达500（）件以上/毎次修模，町多次修模（用 电火花等修模，不必再热处理）审复使用。通过应用等温球化退火的预处理工艺来细化碳化物, 并均匀化带状偏析，再经中温预热及岛温加热、油淬及 三次冋火后.使模貝具有了满足热锻使用要求的热强性 和韧性，充分具备了在热锻模服役条件下的性能要求, 并FI使曲轴连杆锻造成型榄具具有使用寿命高、成本低、 能源消耗少的特点。MW（20090208）42200917 热处矽锻压7铸进www. metalwofking1950. com余必炉工 於加工