浅谈汽车摆臂热锻造工艺

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当前，汽车摆臂热锻造模具用钢大多采用5CrMnMo，5CrNiMo和3Cr2W8V；由于这些材料的自身缺陷以及热处理工艺不当，再加上摆臂结构复杂，锻造模具结构复杂等原因导致热锻造模具的使用寿命较低，通常只能锻打3000-5000件，造成模具材料消耗大，且生产效率低，模具分摊成本高，为了提高模具的使用寿命，我们选用了4Cr5MoVSi材料作为汽车摆臂热锻造模具的材料并对该模具材料的热处理工艺进行研究探索，使用该种材料和热处理工艺制造的汽车摆臂热锻造模具，较大提高了模具的使用寿命、降低了模具的分摊成本，提高了生产效率，并取得了成功应用和推广。现将4Cr5MoVSi材料的热锻造工艺和热处理工艺介绍如下，以供同行参考。

1、4Cr5MoVSi热锻造模具的锻造工艺

将4Cr5MoVSi热锻造模具材料放到预热室中预热，预热时间为0.8～1小时，边预热边通过输送链向加热室推进，输送过程中将材料不断滚动，让材料均匀预热，预热温度为580～600℃，4Cr5MoVSi到达加热室内加热至1180℃并在此温度下保温1.5～2h后取出锻打，锻打时要反复镦拔，十字交叉镦拔次数不小于3次，终锻温度应控制在850℃以上，锻打后的锻件装入预热室内缓冷，也可放入熟石灰或草木灰中缓冷至室温。

2、模具的热处理工艺

（1）退火处理：为改善组织，提高综合性能，方便加工，模具锻打好之后要进行退火处理，以消除锻造应力。

（2）淬火处理：4Cr5MoVSi热锻造材料模具在淬火前须采用二次预热升温。第一次预热在箱式炉中进行，加热温度为500～550℃，第二次用中温盐浴炉进行预热，预热温度为850～860℃，淬火加热在高温盐浴炉中进行，淬火加热温度为1030±10℃，预热时加热保温系数为1min/mm，淬火加热保温系数为0.6～0.7min/mm。淬火后模具硬度会达到HRC56以上，淬火时模具在油中冷至180～220℃时，立即装入井式回火炉中（RJ36-6）进行回火，回火温度为560±10℃，保温2小时，为充分消除锻造应力和热应力，第一次回火用油冷至室温后，再进行第二次回火 ，回火后的硬度为HRC58～60。

3、模具热处理后的性能

4Cr5MoVSi材料热锻造模具经过以上热处理后，能在540℃条件下保持较长时间的抗软化能力，并在室温下具有良好的综合性能，如韧性、塑性和抗拉强度在1720-2070MPa之间；此外，由于材料具有二次硬化特性，4Cr5MoVSi材料热锻造模具是在高温下进行回火处理，因此可完全消除残余的硬化应力，有利于它在高强度水平下保持较高的韧性，方便模具加工，并且该模具材料还具有良好的可焊性，较好的热传导性和抗氧化、抗腐蚀能力。

4、模具使用效果和维护注意事项

如果将模具在使用前进行适当的预热，模具在工作时可以适应急冷、急热的工作条件，如果用乳化石墨润滑剂冷却模腔效果更佳，模腔温度控制在480℃以下，与5CrMnMo或5CrNiMo材料的同类模具相比其使用寿命可提高3倍以上。模具在每锻打1000件之后应当进行保养，即将模具拆下进行清洗并加油润滑，对模腔内的粘结物进行清理，对磨损部位进行补焊、打磨抛光处理。