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冷镦模具硬质合金的深冷处理方法

2021

04/20 10:08:48
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  目前,为了提高冷镦模具的韧性,生产时普遍采用高钴含量(质量分数在20%左右)合金,但是,WC和Co的热膨胀系数有很大的差别,冷却过程中合金内部会比低钴合金产生更大的拉应力,导致冷镦模具在使用时容易开裂、掉边,使用寿命短。金属Co存在面心立方钴(fcc)和密排六方钴(hcp)两种晶体结构,面心立方钴(fcc)的塑性好,但硬度低、易变形,密排六方钴(hcp)的塑性差,但硬度高、耐磨性好。烧结后合金中的金属Co大部分以面心立方钴(fcc)形态存在,尤其是低碳合金,金属Co几乎完全以面心立方钴(fcc)形式存在。在这种情形下,虽然冷镦模具用硬质合金的韧性好,但是耐磨性不足,综合性能较差。


  通过深冷回火一体炉,通过处理使硬质合金冷镦模具中的部分面心立方钴(fcc)转变成密排六方钴(hcp),来平衡合金的韧性和耐磨性,同时可降低硬质合金冷镦模具中的拉应力,以及增加硬质合金表面压应力用来提高使用寿命。


  实施案例:


  YG20冷墩模深冷处理操作步骤:


  (1) 将烧结好的冷镦模具放入到深冷处理炉中;


  (2) 开启深冷回火一体炉,打开液氮,以一定速率降低到-60℃,保温1h;


  (3) 以一定的速率降低到-120℃,保温2h;


  (4)以一定降温速率降低到-190℃,保温4-8h;


  (5)保温结束后按照0.5℃/min升至180℃,保温4h


  (6)程序设备结束后自动断电,自然冷却至室温。


  结论:将未经深冷处理和经深冷处理后的YG20冷镦模具冷镦Φ3 .8碳钢螺丝直杆,结果表明,经深冷处理后的模具比未经深冷处理的模具使用寿命高15%以上。


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