第三章試驗結果與討論
3.1
顆粒機環模材料對環模質量的影響
3.1.1不同材料對環模使用壽命的影響
由于顆粒機環模成品既要表面硬度高，又要有一定的韌性。同時，由于某些飼料和添加劑在高溫、高壓下對環模有腐蝕作用，又要求環模材料具有耐腐蝕性，幾個因素相互制約。4Cr13材料的剛度和韌性都較好，熱處理硬度為52～55HRC，并具有良好的耐磨性和耐腐蝕性．使用壽命較長。經大量飼料生產廠家使用情況統計，4Cr13環模材料噸料環模費用最低，是完全適合制粒機使用場合的一種環模材料。
3.1.2 C含量及Cr含量對環模性能的影響
(1)C含量對材料硬度的影響
出圖可以看出，隨著碳含量的增加，環模的硬度上升。C含量≤0.42%～0.50%之問，環模鍛坯硬度為170～220HB。
(2) 4Cr13材料Cr含量對環模硬度的影響
經多次試驗，4Cr13材料中Cr含量從12%～14%，環模硬度基本沒有變化。
(3) 4Cr13材料Cr含量對環模使用壽命的影響
由圖3-2 可以看出，實際使用中含Cr量12%左右的環模使用壽命比含Cr量14%的環模在其它處理相同的條件下，其使用壽命減小1/3以上：所以環模質量的源頭是從鋼錠開始，要確保Cr含量12. 5%以上。
3.2鍛造溫度對4Cr13環模材質的影響
由上圖可以看出，環模毛坯鍛造時加熱溫度過高和時間過長，鍛坯呈黃白色，溫度超過1200℃，此時鍛坯易出現表層過燒，整體過熱，組織粗大品粒不均勻現象。加熱過程中因溫度不均勻使鍛件過熱或局部過燒造成品粒粗大、鍛坯的均質性差。鍛件尺寸越大，這種現象就越嚴重。在隨后的熱處理工藝中難以消除這種缺陷，也是造成環模丌裂的常見原因。
3.3冷加工工藝對環模模孔質量的影響
切削轉速直接影響環模的表面粗糙度，切削轉速越大，表面質量越好。采用槍鉆鉆環模孔時，環模孔徑和轉速對表面粗糙度的影響：
由圖可以看出，采用槍鉆加工環模模孔，模孔真徑為Ø5mm時，主軸轉速為3000r/min時，表面粗糙度為1.6 u m；轉速為5000r/min時，表面粗糙度可達到0.8μm。
采用槍鉆加工環模模孔，模孔直徑為Ø1. 6mm時，轉速為9000r/min時，表面粗糙度為1.6 u m；轉速為13000r/min時，表面粗糙度可達到0.8 pm。
對于普通鉆床，一般最高轉速為3000～5000r/min，加工出的表面質量較差，加工小孔徑環模時，由于粗糙度不合格，在環模的帶料試驗中無法出料。
3.4熱處理加工工藝對環模質量的影響
3.4.1淬火溫度對環模硬度和沖擊韌性的影響
(1) 4Cr13材料的奧氏體化溫度為1000℃左右，環模的最終加熱溫度（氣淬溫度）應比此值高一點以形成奧氏體組織。如果環模的真空氣淬溫度較高，則熱處理后的硬度就會較高，但也極易形成淬火裂紋。而且在高溫的真空環境里，高鉻不銹鋼內的合金元素如Cr、Mn等的蒸發量會加大，從而可能降低了壞模的力學性能。因此環模的真空氣淬溫度不能太高。
淬火溫度對環模硬度的影響見下圖。
出圖可以看出4Cr13環模的淬火溫度從1020℃提高到1060℃，其硬度隨著加熱溫度的提高而上升。
淬火溫度從1030。C上升到1050，硬度可提高1～1.5HRC。
(2)奧氏體化溫度對沖擊韌性的影響
淬火溫度從1040℃上升到1060℃淬火，硬度雖然較高，但沖擊韌性下降明顯，熱應力太大，極易產生淬火微裂紋。所以，采用1040℃淬火最為合適。
3.4.2真空淬火對環模模孔粗糙度的影響
環模孔的粗糙度在真空氣淬后基本上不降低，槍鉆加工后料糙度為0.8μm，經檢驗，熱處理后的粗糙度仍然為0.8μm；槍鉆加工后后粗糙度為1. 6μm，經檢驗，熱處理后的粗糙度仍然為1.6μm。Ra值和熱處理前相比，基本不降低。
3.4.3回火溫度對環模硬度和沖擊韌性的影響
環模的使用性能是個綜合性的問題，如硬度太高，雖然耐磨性很好，但脆性很大，在使用中容易丌了。而硬度太低，由于容易使模孔形成擴孔及壞模與壓輥工作面產生磨損，影響使用壽命。4Cr13環模具有高強度和高耐磨性，但也有很大的裂紋敏感性，所以淬火后的回火相當重要。
(1)回火溫度對環模硬度的影響
高溫回火，綜合力學性能提高，但硬度比回火前下降；中溫回火，硬度也較回火前稍有下降，但獲得高的屈強比、彈性極限、韌性；低溫回火，能保持淬火馬氏體的高硬度和高耐磨性，同時降低淬火應力和脆性。
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