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绪论 1

第一章 影响模具寿命的基本因素 1

第一节 模具结构对使用寿命的影响 1

一、导向结构的影响 3

二、减载措施的影响 4

三、应力集中因素的影响 6

第二节 模具用钢对模具寿命的影响 8

一、化学成分的影响 8

二、工作硬度的影响 12

三、冶金质量的影响 14

第三节 模具的冷加工质量对寿命的影响 15

一、磨削烧伤的影响 15

二、表面缺陷的影响 17

三、脱碳层的影响 18

四、电火花烧伤层的影响 19

第四节 模具热加工质量对寿命的影响 19

二、锻造工艺质量的影响 20

一、对热加工工艺的基术要求 20

三、毛坯预处理工艺的影响 21

四、淬火工艺的影响 24

第五节 模具工作条件对寿命的影响 25

一、被加工材料表面状态的影响 25

二、被加工材料力学性能的影响 26

三、设备精度与刚性的影响 27

四、润滑条件的影响 27

五、模具预热及冷却条件的影响 27

第一章 主要参考文献目录 28

六、服役期间去应力回火的影响 28

第二章 模具毛坯的锻造及预处理 30

第一节 模具毛坯的质量对淬火缺陷和使用性能的影响 30

一、碳化物的形态和分布均匀性的影响 30

二、流线走向的影响 33

第二节 模具钢锻造的基本工艺 38

一、原材料的检验和备料方式 39

二、锻锤吨位的选择 40

三、锻造加热及冷却规范 41

四、高合金模具钢的锻造特点 45

第三节 典型模具毛坯的锻造工艺 47

一、对模具锻坯的基本技术要求 48

二、模具毛坯的基本锻造方式 49

三、精密模具毛坯的锻造工艺 58

四、重载模具毛坯的锻造工艺 61

第四节 原始组织对加工性能及淬火质量的影响 68

一、二次碳化物的形态及分布的影响 69

二、组织和硬度对切削加工性的影响 70

三、原始组织对淬火质量的影响 71

第五节 模具毛坯预处理基本规范 73

一、正火的应用 73

二、高温回火的应用 75

三、球化退火的工艺要点 76

第六节 模具冷压毛坯的软化处理 80

一、对冷压毛坯性能的要求 80

二、冷压毛坯软化处理的工艺要点 82

三、冷压毛坯软化处理工艺规范 83

二、调质处理的典型用途 88

第七节 调质热处理的应用 88

一、调质处理的主要作用 88

第二章主要参考文献目录 89

第三章 冷作模具钢 90

第一节 冷作模具的工作条件及失效形式 90

一、冷作模具的工作条件 90

二、冷作模具的基本失效形式 93

第二节 对冷作模具钢的性能要求 97

一、对冷作模具钢的使用性能要求 97

二、对冷作模具钢的工艺性能要求 101

第三节 冷作模具钢的分类及合金元素的作用 103

一、冷作模具钢的分类 103

二、冷作模具钢的合金化构成特点 104

三、冷作模具钢中碳化物的作用 106

四、冷作模具钢中的残余奥氏体 107

五、合金元素对冷作模具钢变形抗力的影响 108

六、合金元素对耐磨性及抗咬合能力的影响 110

七、合金元素对强韧性及断裂抗力的影响 112

八、合金元素对热处理工艺性能的影响 115

第四节 低淬透性冷作模具钢 117

一、概述 117

二、碳工钢的特性 118

三、钒钢的特性 122

四、锰硅钢(MnSi)的特性 124

五、高碳铬钢的特性 126

六、9Cr2钢的特性 130

七、高碳钨铬钢(CrW5)的特性 132

第五节 低变形冷作模具钢 133

一、概况 133

二、锰铭钨系钢(MnCrWV、CrWMn、9CrWMn)的特性 134

三、锰2系钢(9Mn2V、9Mn2)的特性 141

四、硅锰钼系石墨钢(SiMnMo)的特性 145

第六节 高耐磨微变形冷作模具钢 146

一、概况 146

二、高碳高铬钢(Cr12系列)的特性 148

三、高耐磨热稳定冷作模具钢(Cr4W2MoV)的特性 151

四、高强度微变形冷作模具钢(Cr6WV)的特性 153

五、低温空淬微变形钢(Cr2Mn2SiWMov)的特性 155

第七节 高承载能力冷作模具钢 159

第八节 抗冲击冷作模具钢 160

一、概况 160

二、硅锰钢(60Si2Mn)的特性 161

三、铬钨硅系抗冲击工具钢(4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si)的特性 163

四、高碳硅铬钢(9SiCr)的特性 165

五、高韧性工具钢(5CrNiMo型)的特性 168

六、硅锰钼型抗冲击钢(5SiMnMoV)的特性 169

第九节 高强韧型冷作模具钢 170

一、概况 170

二、降碳高速钢(6W6Mo5Cr4V)的特性 170

三、基体钢的特性 172

附录 173

第三章主要参考文献目录 182

第二节 防止冷作模具热处理缺陷的途径 184

一、冷作模具的淬裂、变形倾向 184

第一节 冷作模具的失效形式 184

第四章 冷作模具的热处理 184

二、低温调质预缩处理 193

三、消除应力回火 195

四、薄弱部位的防护 195

五、淬火加热工艺 198

六、淬火冷却工艺 199

七、等温淬火 212

八、回火工艺 216

九、热处理变形的校正 217

第三节 冷作模具的强韧化热处理工艺 221

一、表面防护 222

二、低温淬火、高温淬火和快速加热淬火 226

三、晶粒及碳化物的微细化处理 231

四、喷液淬火 234

五、分级淬火和等温淬火 238

六、形变热处理 244

七、冷处理 246

八、合理的回火工艺 249

一、提高模具的耐磨性 255

第四节 表面强化处理对提高冷作模具寿命的作用 255

二、提高抗咬合能力 256

三、减少冲压成型力 257

四、兼顾耐磨性和强韧性 258

五、提高疲劳断裂抗力 258

第五节 冷作模具热处理的加热工艺 260

一、冷作模具钢常用的淬火、回火温度 260

二、模具热处理的加热时间系数 260

一、冲裁模用钢选择 264

第六节 冷冲裁模热处理工艺 264

二、碳工钢薄板冲模的热处理 266

三、低变形钢薄板冲模的热处理 271

四、高铬钢薄板冲模的热处理 278

五、其它高耐磨微变形薄板冲模的热处理 289

六、精密冲模及微型冲模的热处理 294

七、重载冷冲模的热处理 296

第七节 冷剪刃的热处理 297

一、冷剪刃用钢及工作硬度的选择 297

二、直剪刃的热处理 299

三、圆剪刃的热处理 302

四、成型剪刃的热处理 304

第八节 冷镦模的热处理 305

一、冷镦模用钢及工作硬度的选择 306

二、冷镦凹模的热处理 307

三、冷镦冲头的热处理 309

第四章主要参考文献目录 309

三、塑料模的主要失效形式 312

二、塑料模工作条件 312

一、塑料模的分类 312

第一节 塑料模的技术要求 312

第五章 塑料模用钢及热处理工艺 312

四、对塑料模的性能要求 314

第二节 塑料模用钢的选择 315

一、选用钢材的原则 316

二、对塑料模用钢的基本性能要求 316

三、切削成型模用钢的选择 316

四、冷压成型模用钢的选择 318

一、基本技术要求 320

第三节 塑料模的热处理 320

二、塑料模的热处理工艺特点 321

三、渗碳钢塑料模的热处理 323

四、过共析合金工具钢塑料模的热处理 329

五、碳工钢塑料模的热处理 332

六、热作模钢塑料模的热处理 334

第五章主要参考文献目录 336

第一节 热作模具的失效形式及热作模具钢的种类 337

一、热作模具的工作条件 337

第六章 热作模具钢 337

二、热作模具的基本失效形式 340

三、热作模具钢的种类 350

第二节 热作模具钢的使用性能 361

一、评价使用性能的指标 361

二、变形抗力 363

三、断裂抗力 366

四、抗热疲劳能力 369

一、热作模具钢中的碳化物 374

第三节 热作模具钢的合金化特点 374

二、铬的影响 376

三、钨和钼的影响 378

四、钒的影响 381

五、硅的影响 381

六、钴的影响 382

七、镍和锰的影响 383

第四节 高韧性热作模具钢 384

一、高韧性热作模具钢的钢号 384

二、高韧性热作模具钢的组织 385

三、高韧性热作模具钢的物理性能 386

四、高韧性热作模具钢的力学性能 388

五、高韧性热作模具钢的抗热疲劳能力 401

六、高韧性热作模具钢的热加工规范 401

第五节 高热强热作模具钢 402

一、高热强热模钢的钢号 402

二、钨系高热强热模钢 403

三、铬系高热强热模钢 415

四、铬钼钢及铬钨钼钢 428

五、国内研制的新型高热强模具钢 430

六、高热强模具钢的发展 456

第六节 高耐磨热作模具钢 461

第六章主要参考文献目录 463

第七章 锤锻模具用钢及热处理工艺 466

第一节 锤锻模的工作条件及失效形式 466

一、锤锻模的工作条件 466

二、锤锻模的基本失效形式 470

第二节 影响锤锻模寿命的因素 480

一、模具型腔设计的合理性 481

二、模块的冶金质量 481

三、模块型腔的表面状态 482

四、模块材料的化学成分 482

五、模块的热处理质量 482

六、模具的预热及冷却方式 484

第三节 锤锻模用钢及热处理工艺 485

一、锤锻模的分类 485

八、模具的润滑 485

七、被锻毛坯的化学成分、重量及形状 485

二、锤锻模用钢 486

三、锤锻模热处理工艺 491

第四节 铸钢堆焊锤锻模的堆焊及热处理 517

一、铸钢堆焊锻模模体及堆焊金属的选择 517

二、铸钢板极电渣焊锻模 518

三、铸钢堆焊锻模的热处理 522

四、铸钢堆焊锻模的寿命与失效形式 523

第五节 陶瓷型精铸锤锻模及热处理 524

一、陶瓷型精密铸造模具工艺 525

二、陶瓷型精铸锻模用钢 529

三、热处理工艺 532

四、陶瓷型精密铸造模块的寿命 533

第七章主要参考文献目录 534

第八章 热挤压和高速锤模具用钢及热处理 536

第一节 热挤压模具的工作条件与失效形式 536

一、热挤压模具的工作条件 536

二、热挤压模具的失效形式 541

第二节 热挤压模具用钢及热处理工艺 543

一、热挤压模具用钢的选择 543

二、热挤压模具的热处理工艺 553

第三节 钢结硬质合金热穿孔冲头 563

一、热穿孔冲头的结构与工作条件 563

二、钢结硬质合金热冲孔模的制造 563

第四节 高速锤模具用钢及热处理 565

一、高速锤模具的工作条件与失效形式 565

二、高速锤模具用钢的选择 572

三、高速锤模具的热处理工艺 576

第八章主要参考文献目录 581

第九章 热切边模和铆钉模用钢及热处理 582

第一节 热切边模的工作条件及用钢 582

一、热切边模的工作条件 582

二、热切边模用钢 582

第二节 热切边模的热处理 583

一、热切边模的硬度选择 583

二、热切边模的热处理 583

一、堆焊热切边模 584

第三节 热切边模的堆焊和等离子喷焊 584

二、等离子喷焊热切边模 585

第四节 硬质合金热切边模 589

一、硬质合金热切边模材料 589

二、硬质合金模的镶接方法 590

三、硬质合金热切边模的应用 593

第五节 铆钉模用钢及热处理 594

一、铆钉模的工作条件及主要失效形式 594

二、铆钉模用钢 594

三、T8钢铆钉模热处理工艺 597

第九章主要参考文献目录 598

第十章 金属压铸模具用钢及热处理工艺 599

第一节 锌合金压铸模热处理 599

一、模具材料 599

二、模具热处理 599

第二节 铝合金压铸模热处理 602

一、工作条件 602

二、模具材料 602

三、模具热处理 605

四、防粘模处理 607

五、模具热处理实例 608

第三节 铜合金压铸模热处理 611

一、工作条件 611

二、模具材料 611

三、模具热处理 614

第四节 黑色金属压铸模热处理 614

一、工作条件 614

二、模具材料 614

三、模具热处理 616

第五节 提高压铸模寿命的措施 618

一、模具设计 619

二、模具制造 619

三、操作规程 620

四、增进钢的洁净度 620

五、采用化学热处理 621

六、去应力回火 621

七、合理选用模具材料和热处理工艺 622

第十章 主要参考文献目录 622