60Si2MnA钢板穿孔冲头按常规处理,使用寿命很低;后改为870℃加热,硝盐中淬火,250~300℃回火,寿命虽有提高,但还是因强韧性不足而造成断裂和崩刃失效。选用复合强韧化处理工艺后,使硬度、耐磨性、屈服强度和抗疲劳性能配合良好,使用寿命从常规处理的0.6万件提高到2.5万件。具体工艺操作简介如下:
(1)用调质代替球化退火 60Si2MnA钢硅含量较高,有石墨化倾向,采用锻热调质处理可消除因球化退火形成的石墨碳。工艺为:最后一火终锻结束后,立即淬油,720℃回火。调质处理的组织均匀,碳化物呈细小弥散分布,是理想的预备热处理组织。
(2)中温薄层碳氮共渗 60Si2MnA钢碳含量仅为0.56%~0.64%(质量分数),并有较严重的脱碳倾向。采用830~840℃×2h中温薄层碳氮共渗处理后,可使模具表面碳含量增至0.8%~0.85%(质量分数),氮含量达0.20%~0.35%(质量分数),共渗层深约0.10~0.15mm,表面硬度达950~1000HV。共渗后有较高的耐磨性、耐蚀性、抗疲劳强度、耐回火性和抗咬合性。
(3)高温淬火 碳氮共渗后,直接升温到920~930℃,保温30min,淬入260~280℃硝盐,等温1h。
(4)回火 提高回火温度,进行240~250℃×3h回火,硬度为59~61HRC。
按上述复合强化处理的冲头,质量稳定,很少折断,失效形式主要是磨损。
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