鋁合金材料的應(yīng)用與技術(shù)開發(fā)

　　內(nèi)容簡介本書系統(tǒng)地、全面地闡述了模具鋼的發(fā)展過程、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)向，模具鋼的合金化原理、生產(chǎn)工藝要點(diǎn)、試驗(yàn)方法、選擇應(yīng)用及常用模具鋼的主要性能數(shù)據(jù)，集中了國內(nèi)外有關(guān)方面的最新科研成果及生產(chǎn)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)。全書共分為10個(gè)部分，對塑料模具用鋼、冷作模具鋼、熱作模具鋼及特殊模具用鋼進(jìn)行了比較詳細(xì)地論述和介紹。本書可供從事模具鋼科研、開發(fā)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)和從事模具設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用、維護(hù)等方面的科技人員和技術(shù)工人閱讀和參考，也可以供大專院校有關(guān)專業(yè)的師生和專業(yè)培訓(xùn)人員參考。片斷：隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和不斷出現(xiàn)的新材料，模具的工作條件日益苛刻，對模具鋼的性能，質(zhì)量、品種等方面也不斷地提出更高更新的要求，為了適應(yīng)這些要求，世界各國近年來都積極地開發(fā)了具有各種特性適應(yīng)不同要求的新型模具鋼；并在品種、質(zhì)量、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)裝備上進(jìn)行了大量的工作，取得了迅速的進(jìn)步。分述如下：1.3.1模具鋼鋼種的發(fā)展模具鋼分為塑料模具鋼、冷作模具鋼、熱作模具鋼三個(gè)類別。1.3.1.1塑料模具用鋼50年代以來，世界塑料工業(yè)迅速發(fā)展，塑料已經(jīng)成為一種重要的工業(yè)材料。塑料制品大部分采用模壓成形，不少工業(yè)發(fā)達(dá)國家塑料模具的產(chǎn)值已經(jīng)居模具產(chǎn)值的第一位［2］。塑料模具用鋼也逐漸發(fā)展成為一個(gè)專用鋼系列，如美國現(xiàn)行的ASTMA681標(biāo)準(zhǔn)中，塑料模具用鋼為P系列，包括7個(gè)鋼號(hào)［12］。塑料模具鋼一般可分為5類：（1）非合金型：主要采用中碳結(jié)構(gòu)鋼，如日本的S55C等［13］，相當(dāng)我國的55鋼。（2）預(yù)硬型：一般為中碳合金鋼，如美國的P20鋼，我國的3Cr2Mo鋼，由鋼廠經(jīng)調(diào)質(zhì)處理供貨（預(yù)硬狀態(tài)），用戶直接加工成模具。（3）時(shí)效硬化型：在低、中碳合金鋼中，通過加入Ni、Al、Ti、Cu等元素，淬火后硬度較低，便于加工成模具，然后通過變形很小的時(shí)效硬化處理使模具達(dá)到要求的硬度。這類鋼又可分為低合金時(shí)效硬化鋼和高合金馬氏體時(shí)效鋼兩類，一般推薦用于制造形狀復(fù)雜的精密塑料模具［13］。（4）滲碳型塑料模具鋼，是一些含碳量很低的合金鋼，由于塑性很好，適于采用冷擠壓反印法壓出型腔，然后經(jīng)滲碳淬火后使用［13］。（5）整體淬硬型塑料模具鋼：一般都是采用高淬透性的冷作模具鋼（如高碳高鉻鋼、空淬鋼）或熱作模具鋼（如鉻系熱作模具鋼等）。用于制造高耐磨性塑料模具［13］。隨著新型塑料的出現(xiàn)和對塑料制品的尺寸精度、表面粗糙度的要求不斷提高，以及簡化模具加工工藝等的需要，國外又發(fā)展了一些具有特種性能的塑料模具鋼，主要有以下幾類：（1）耐蝕塑料模具鋼，用于腐蝕性強(qiáng)的塑料（如聚氯乙烯等）工件成形用模具，多采用含鉻量13％～17％的高鉻鋼，如ISO4957中的38CrMo15等［15］。（2）鏡面加工用塑料模具鋼，用于要求表面粗糙度很低的塑料制品成形用模具，如光學(xué)儀器及家用電器中的塑料制品，一般采用經(jīng)電渣重熔或真空電弧爐重熔工藝生產(chǎn)的高純凈度、高均勻性模具鋼。（3）易切削塑料模具鋼：為了降低模具的機(jī)械加工費(fèi)用，延長切削刀具壽命，近年來國外發(fā)展了一系列加入S、Ca、Pb等易切削元素的易削型塑料模具鋼。（4）非調(diào)質(zhì)預(yù)硬型塑料模具鋼：通過加入適當(dāng)?shù)暮辖鹪?，使模具坯料在鍛、軋后空冷即可直接得到要求的組織和硬度，可以不再經(jīng)過淬回火處理直接機(jī)加工成模具。1.3.1.2冷作模具鋼冷作模具也是應(yīng)用范圍最廣的模具，冷作模具的產(chǎn)值歷來居模具制造業(yè)的首位；近年來由于塑料模具發(fā)展迅速，在不少工業(yè)發(fā)達(dá)國家冷作模具已退居模具工業(yè)產(chǎn)值的第二位［2］。本書前言前言隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)械、儀器、電器、電子、輕工和國防等工業(yè)部門，廣泛地采用新的高精度、高效率的模具加工成形工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，因而對模具的使用壽命、尺寸精度和表面粗糙度等不斷地提出新的更高的要求。模具鋼是模具制造的基礎(chǔ)，對模具的使用壽命、精度和表面粗糙度起著重要的甚至決定性的作用，因之研究和開發(fā)高性能的模具鋼、根據(jù)模具的工作條件合理選用模具鋼、采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低成本的模具鋼材、采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砑氨砻嫣幚砉に嚦浞职l(fā)揮模具鋼的潛力、根據(jù)鋼的性能特點(diǎn)選擇合理的模具形狀和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及根據(jù)鋼種的特性采用相應(yīng)的維護(hù)措施是十分重要的。只有做好這些方面的工作才能有效地穩(wěn)定和提高模具的使用壽命，防止模具的早期失效。本書比較系統(tǒng)地介紹了國內(nèi)外在模具鋼合金化原理，各類模具鋼的性能特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝及應(yīng)用情況，試驗(yàn)方法、熱處理及表面處理工藝，不同模具的鋼種選擇，提高模具壽命的措施和經(jīng)驗(yàn)，并對常用模具鋼的主要性能數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較詳細(xì)地介紹。本書的問世，將對提高我國模具鋼的科研、開發(fā)、生產(chǎn)、工藝技術(shù)及應(yīng)用水平起到一定的促進(jìn)作用。本書第1、5、7、9章及附錄部分由徐進(jìn)編寫，第2、6章由姜先畬編寫，第3、8章由陳再枝編寫，第4章由陳景榕編寫。全書由徐進(jìn)、姜先畬審校。本書是在特殊鋼學(xué)會(huì)《特殊鋼叢書》編委會(huì)的組織領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行編寫的。在編寫過程中采用了不少單位提供的科研成果及數(shù)據(jù)資料，特此表示深切的謝意。由于編者的業(yè)務(wù)水平所限，缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免，歡迎專家、學(xué)者和讀者批評指正。

　　劉靜安，男，61歲，湖南省漣源市人。西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司副總工程師、教授級(jí)高工，我國著名的鋁合金擠壓和模具專家。1964年畢業(yè)于中南礦冶學(xué)院（現(xiàn)中南大學(xué)）有色金屬壓力加工與熱處理專業(yè)。北京科技大學(xué)、中南大學(xué)、重慶大學(xué)兼職教授，享受政府特殊津貼。長期在生產(chǎn)第一線從事科研、開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)工作，具有深厚的理論基礎(chǔ)知識(shí)與豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。曾組織并參與完成了多項(xiàng)國家重點(diǎn)新產(chǎn)品研制任務(wù)和技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，獲國家級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)5項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)30余項(xiàng)。正式出版《輕合金擠壓工具與模具》（上、下冊）、《鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)、制造、使用及維修》、《金屬擠壓理論與技術(shù)》（合著）、《大型鋁合金型材擠壓技術(shù)與工模具優(yōu)化設(shè)計(jì)》（合著）等專著多部。在國內(nèi)外刊物上發(fā)表論文200余篇、譯文200余篇。