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1 前言
冷镦螺栓凹模(图1)是标准件行业的关键模具之一。工业高速发展的今天，伴随着高速多工 位自动冲床的广泛应用，冲击频率由普通冲床的60-100次/分，提高到200-400次/分，服役 条件更加恶劣；型腔承受强烈挤压力、摩擦力和小能量多次冲击力，原用Cr12钢制造，早 期失效严重。失效形式比例：疲劳断裂40%-45%、摩擦磨损30%-40%、拉伤与咬合软塌10%-20 %、其它5%-10%。因此，冷镦凹模应具有高硬度、抗擦伤、抗磨损、抗疲劳和一定的强韧性 配合。试验表明，选用YE50钢结硬质合金制造，经改锻B-S复合渗强化处理，消除了早中期 失效，且螺栓坯料表面光洁，质量上了新台阶，优质高产，被誉为寿星模。
2 YE50钢结硬质合金的锻造
钢结硬质合金是现代高效独具一格的新型工程材料，其冷热加工性能与熔炼钢有其共性，也 有其特殊性。只有掌握合金的特殊性，才能正确应用，充分发挥其高效能材料潜力。合金性 能介于硬质合金与溶炼钢工模具钢之间，可锻、可焊、可热处理强化、可冷切削加工、热处 理畸变微小，可承受普通熔炼钢材无法胜任的大负荷冷镦模具。
YE50合金是以50%WC硬质相，以Cr、Mo合金元素作为粘结剂，将两者机械均匀混合后，采 用粉末冶金方法，通过真空液相烧结压制而成。WC与钢基体之间的结合属晶态结合，为烧结 组织，因此，冶金合金基体组织连续性较差，存在疏松、孔隙、夹杂、偏析、发纹和WC颗粒 分布不均匀并聚集成碳化物“桥接”等冶金缺陷。合金锻造性能不如熔炼钢。锻造塑性变形 完全是合金基体粘结相的塑性变形，WC硬质相是单元间隙相，在烧结过程中部分溶解于钢基 体，增加了基体合金元素与含C量。锻造加热时在1200℃高温下WC尖角部分溶解，尖角被钝 化，在锻造锤击力作用下WC硬质相和二次碳化物“桥接”相被击碎，焊合显微孔洞，减少偏 析，WC硬质相与杂质随钢基体锻造时激烈的塑性变形流动而流动，导致WC颗粒均匀分布于钢 基体，变烧结组织为锻造组织，改善了合金强韧性。生产实践表明，合金锻造与末锻造性能 大不一样(表1)，锻造合金模具寿命高出未锻造合金模具寿命几倍至几十倍。因合金锻造难 度大，一般由合金生产单位提供优质锻坯或委托专业锻造厂改锻。
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