冷镦模工作零件常用材料及热处理

冷镦模工作零件常用材料及热处理

冷镦模  
    冷镦模工作时，凸模必须承受强烈的冲击力，其最大压应力可达到 2500N/mm2, 一般低合金工具钢是不能承受的，必须采用高强韧性合金工具钢和硬质合金制造。 
    对于冷镦六角螺栓，六角螺母冷作模具，应采用高强韧、高耐磨性模具钢 65Nb ， LD ， GM ， LM ， 6W6Mo5Cr4V 钢。这类钢强韧很高，耐磨性稍次。如在冷镦模表面实施强化处理，如 PVD 物理气相氮化钛涂层，气体氮碳共渗、液体氮碳共渗、硼――碳复合渗等，就可明显提高冷作模具耐磨性。  
    硬质合金是用粉末冶金方法制造的复合材料，其硬度很高、耐磨性好，用于制作冷镦模具，其使用寿命可提高数倍和数百倍。如六角螺栓冷镦模芯、缩径模套寿命可达 20 万～ 50 万件，但其较脆，韧性较差，且不能进行车、铣，只宜磨削加工。 
    常用牌号 YG20 、 YG15 。 
    表 2 硬质合金的化学成分
牌号     组成（％）     性能
    WC     CO     硬度 HRC     抗弯强度／ Mpa     抗压强度／ Mpa
YG15     85     15     86~88     1800 ～ 2200     3900
YG20     80     20     83~86     2000 ～ 2600     3400
YG25     75     25     82 ～ 84     1800 ～ 2700     3200
牌号 组成（％） 性能 
WC CO 硬度 HRC 抗弯强度／ Mpa 抗压强度／ Mpa 
YG15 85 15 86~88 1800 ～ 2200 3900 
YG20 80 20 83~86 2000 ～ 2600 3400 
YG25 75 25 82 ～ 84 1800 ～ 2700 3200 
    钢结构硬质合金是以碳化物为硬质相、钢作粘结相形成的复合材料，钢结硬质合金有良好的耐磨性，其强度和韧性高于硬质合金，并可进行机械加工和热处理，在冷作模具中得到广泛应用，主要以碳化钨钢结硬质合金为主（简称 DT 合金），其性能见表 3 。 
    表 3 钢结硬质合金性能比较
合金牌号     硬质相种类     硬度 HRC     抗弯强度 /MPa     冲击韧度 KJ/m 2
        加工态     使用态        
DT     WC     32 ～ 36     62 ～ 64     2450 ～ 3530     147 ～ 196
TLMW50     WC     35 ～ 42     66 ～ 68     1960 ～ 2050     78 ～ 98
GT35     TiC     39 ～ 46     67 ～ 69     1370 ～ 1765     58 ～ 59

      钢结硬质合金制作各种冷作模具，主要以镶套为主。采用 DT 合金制造 M6 、 M8 半圆头螺钉冷镦模，模具寿命比 9CrSi 钢 8 万件产量提高 30 倍，寿命可达 250 万件。而制造 M20 六角螺母冷镦模比 Cr12MoV 钢 0.4 万件产量提高 55 倍，寿命达 22 万件，经济效益显著。 

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司
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