轴承套圈毛坯热挤压-扩孔自动生产线用模，在挤压重达17.5kg的毛坯时，要经受高温、高压、喷水强制冷却和油污润滑的循环作用。因工作环境恶劣，要求模具具有高的高温强度、韧性、耐回火性和耐冷热疲劳性能。国内不少厂家曾选用5CrMnMo、3Cr2W8V钢制造，不能满足生产要求；改用HM1钢取得满意效果。

（1）预备热处理工艺  大模块锻后要进行1060～1130℃的正火处理，加热时间按1min/mm计算。正火可以消除链状碳化物，提高钢的韧性。正火后再进行球化退火。退火工艺规范为870～880℃×2h+730～740℃×4×6h，炉冷至500℃出炉。硬度≤255HBW。

（2）淬火回火处理  500℃+800℃两次预热，1060～1130℃加热，加热时间按30s/mm计算，淬油；620～650℃×2h×2次回火。热处理后硬度为46～51HRC。

（3）使用效果  HM1钢制凹模的寿命为700～2860次，真空热处理后模具的使用寿命可达1350～4400次，失效形式多为疲劳断裂。

 

95连杆辊锻成形模，装在BK620辊锻机上使用时，要在2MN的辊锻力、8r/min的转速下，使1150℃左右在45钢连杆辊锻成形。

辊锻模在工作过程中，与高温金属相接触，工作型腔表面温度可达500～700℃左右，极易软化，使硬度和强度下降；且又在急冷急热的条件下工作，热裂、龟裂和磨损现象十分严重。同时因锻件尺寸和重量大，金属形变速度快，变形量大，所以模具所承受的工作负荷也是很大的。通常辊锻模具用3Cr2W8V钢，因抗热裂、抗龟裂性能很差，寿命低，换模次数频繁，不能满足生产需求。改用HM1钢制模，基本上满足了生产需求。

（1）锻造后模坯进行球化退火  860～870℃×2～3 h，炉冷至720～730℃×4～6 h，炉冷到500℃以下出炉空冷。退火后硬度为178～222HBW。退火后如在晶界析链状碳化物，可用正火或重新退火予以消除。

（2）淬火回火  采用600℃、800℃两次预热，1030～1040℃加热，淬油；620～630℃×4～6h×2次回火，回火后硬度为52～54HRC。

（3）电火花加工或线切割后去应力  经电火花或线切割加工后，模具型腔表面层存在着较大的应力和数量较多有可能成为断裂裂纹源的微细裂纹。要采取稍低于回火温度的温度补充一次高温回火，进行去应力，如600℃×4h。

（4）消除磨削应力  由于材料改进，热处理工艺得当，模具寿命得到提高，但是，不要等到模具报废了才卸模。应在使用到一定时间时拆下来修磨，并进行低温回火，以消除修磨应力。

按上述工艺处理的HM1钢模具，不经修磨一次寿命就超过1万件，最高达1.7万件。型腔表面几乎不生产龟裂、热裂现象，磨损也较轻微，但模具最终失效形式仍以断裂为主。

 

HM1钢用于制作工条件苛刻、在批量、连续及自动线生产条件下使用的热锻模，使用寿命比原3Cr2W8V钢提高1～4倍。实施的热处理工艺如下：

（1）预备热处理  正火处理：1160～1130℃×1min/mm，空冷；球化退火：870℃×2h，730℃×4～6h，炉冷至500℃出炉空冷。

（2）淬火回火处理  600℃+850℃两次预热，1080～1130℃加热，淬油，油冷至200℃左右空冷；620～650℃×2h×2次回火。回火后硬度为46～51HRC。

（3）表面强化处理  560～580℃离子渗氮或氮碳共渗。

按上述工艺处理，模具寿命达2860次，而原模具寿命只有300次。

 

轴承套圈热挤压模工作条件比较恶劣，用3Cr2W8V钢制作，模具寿命只有2000件左右；选用HM1钢，模具寿命大为提高。热处理工艺如下：

600℃+850℃两次预热，1050℃×25s/mm，淬油，油冷至200℃左右出油空冷，淬火后硬度为52～53HRC；630℃×2h+615℃×2h回火，回火后硬度45～47HRC。

按上述工艺处理后的模具，经7507、7508、7208、22708、22709几种规格轴承套凹模使用考证，模具的寿命均超过2万件，最高使用寿命达3.9万件，是原3Cr2W8V钢模具寿命的10倍以上。

 

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