1、模具材料
挤压模具工作循环过程中,由于受到高温、高压和交变载荷作用,要求模具钢应具有强度、硬度高、韧性、耐磨性和红硬性好等。具体是:
1)低温(200-400℃)挤压时,选用3Cr3Mo3W2V、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。
2)中温(400-500℃)挤压时,选用4Cr5MoSiV、4Cr5W2SiV、5CrNiMo等。
3)高温(500℃以上)挤压时,选用5Cr4Mo3SiMnVAl、6Cr4Mo3Ni2WV、3Cr3Mo3W2V、9Cr6W3Mo2V2。
2、模具结构
在模具结构设计时,应考虑模具结构尽可能有利于金属流动,模具各部位受力均匀,充分考虑型腔断面形状,工作部分应光滑连接,尽可能避免尖角、窄缝造成的应力集中源,防止热处理和挤压过程开裂现象。
3、表面强韧化处理
应采用合理的强韧化处理和表面强化处理,使模具获得良好的整体强韧性和高的表面硬度、耐磨性和抗粘膜性能,有效提高模具使用寿命。如,Cr4W2Mo2V温挤压凹模工艺:形变余热正火处理(960℃、保温1.5h)+等温球化退火(900℃、保温5h)+高温淬火(1000-1050℃、油淬)+高温回火(560-580℃、1.5h)+S-C-N三元共渗工艺进行复核强韧化处理。再如3Cr2W8V温挤压模具:用1100℃加热保温出炉预冷2-3min,再放入50%K2NO3+50%Na2NO3盐浴中,390℃保温0.5h出炉空冷至室温的等温淬火加560℃×2h回火两次。
4、减摩和润滑方法
为减少模具表面与坯料直接接触,在模具或毛坯表面侵润刷涂润滑剂以减少摩擦,也可提高热传导性。毛坯加热前浸涂还可减少氧化和脱碳。生产中发现:氧化硼+石墨、氧化硼+二硫化钼、石墨水即或油剂、石墨+二硫化钼+油酸、硅砂+氧化铝+硼酸等润滑剂,都能取得良好的润滑效果。
