工艺装备件的物理性能要求

1.耐磨性

耐磨性是工、模、量、夹具在工作过程，其表面对外界（摩檫副、环境介质以及应力等）磨损作用的抵抗能力。在工程上，通常将磨损分为粘着磨损、颗粒磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损等。实践证明，在冲击作用较小的情况下，耐磨性与以下因素有直接关系。

1）工、模、量、夹具表面的硬度越高，其耐磨性越好。

2）钢中的碳化物类型、数量及其分布等对耐磨性的影响较大。例如，按下述排序Fe₃C、Cr₇C₃、VC等，其耐磨性依次增加，并随其数量增加耐磨性提高更趋显著。同时，碳化物细小而均匀分布远比粗大、积聚分布的耐磨性好得多。特别是，当碳化物分布极不均匀时，将使耐磨性大大降低。例如，原材料中碳化物呈带状分布时，淬火后这种碳化物极易剥落，导致磨损加剧。

3）工、模、量、夹具基体组织中，应适当减少残留奥氏体数量，并使其保持细小晶粒状态。

2.热硬性

热硬性是指工、模、量、夹具件在较高温度下工作时，仍能保持高硬度、高耐磨性的马氏体组织状态的能力。

影响工、模、量、夹具热硬性的因素如下。

1）钢的化学成分和组织结构，特别是淬火马氏体中合金元素的种类与含量。例如，钢中含有稳定性较高的形成碳化物合金元素（W、Mo、V等），且数量越多，其热硬性越好。同时，碳化物分布得越弥散、均匀，则热硬性越好。

2）热处理工艺，特别是选择合适的淬火温度、正确的回火过程及某些表面化学热处理新工艺的应用，都能有效地改善其热硬性。

钢的热硬性，通常用冷态硬度与对应的回火温度来表示。例如，将试样按预定的淬火、回火工艺处理后，再分别于600℃、625℃和700℃温度下，各处理四次；然后在室温下测量硬度，以能够保持60HRC的最高加热温度为热硬性指标。

另外，在生产实践中也可按照加热到600℃（或650℃）回火后，能保持的硬度值来评定其热硬性。

3.耐热疲劳性

耐热疲劳性是指工、模、量、夹具在工作过程中因反复急剧受热、受冷而产生表面裂纹的抵抗能力。

影响耐热疲劳性的主要因素之一，是工、模、量、夹具的冲击韧度。实践表明，用冲击韧度作为评定其耐热疲劳性的间接依据有足够的可靠性。不言而喻，能提高冲击韧度的各种措施，均可提高其耐热疲劳性。(www.xing528.com)

目前，常用下述方法测定耐热疲劳性。

将尺寸为ϕ20mm×50mm的与工、模具同种材料的圆柱形试棒磨光后，用高频加热装置在1.3～1.5s内加热到接近工、模具的工作温度（层深1.2～1.5mm），然后用水迅速冷却5～6s。如此反复加热、冷却，直至表面出现裂纹为止。在此试验条件下，评定其耐热疲劳性方法如下。

1）每加热-冷却循环15～25个周期（次数），检查一次是否有裂纹，即以累计出现裂纹时的加热-冷却循环次数进行相对比较评定。

2）按上述方法加热-冷却一定次数后，检查裂纹的总长度作为评定耐热疲劳性的相对指标。

上述两种方法，均是在无外加负载的条件下进行的。因此，试验结果与工、模具实际情况有一定的出入。

3）将直径为3～5mm的，工、模具同种材料的圆柱形试棒磨光后，在拉伸载荷下，用接触电阻加热，并随后迅速冷却。反复进行一定次数，然后观察其产生裂纹的循环次数或测量裂纹的总长度均可。

4.耐回火性

耐回火性是指钢的淬火组织对回火软化的抵抗能力。目前，对耐回火性的测试有以下两种方法。

1）按保持45～50HRC硬度时所需要的回火温度进行评定。即将淬火的试样经不同温度回火3～4h，然后测量其硬度值。将保持45～50HRC某硬度值的相应回火温度作为评定耐回火性指标。这种方法的不足之处是不能明确地反映软化速度。

2）按软化时间（h）来评定耐回火性。即将淬火的试样在640～680℃温度下回火，保持不同时间，然后将保持45HRC硬度的所需时间作为评定指标。

5.尺寸稳定性

尺寸稳定性是指工、模、量、夹具件在长期使用或放置过程中，保持尺寸精度和形位精度不发生改变的能力。

影响尺寸稳定性的主要因素，是其组织的稳定性和应力的稳定性。组织中不稳定的残留奥氏体数量及工件淬火后回火不充分（应力消除不彻底）是影响尺寸稳定性的关键。另外，工、模、量、夹具件在使用过程受到冲击或振动，导致应力失去平衡等也会使其尺寸精度和形位精度发生变化。