第三章試驗(yàn)結(jié)果與討論
3.1顆粒機(jī)環(huán)模材料對(duì)環(huán)模質(zhì)量的影響
3.1.1不同材料對(duì)環(huán)模使用壽命的影響
 
    由于顆粒機(jī)環(huán)模成品既要表面硬度高，又要有一定的韌性。同時(shí)，由于某些飼料和添加劑在高溫、高壓下對(duì)環(huán)模有腐蝕作用，又要求環(huán)模材料具有耐腐蝕性，幾個(gè)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(zhǎng)。經(jīng)大量飼料生產(chǎn)廠家使用情況統(tǒng)計(jì)，4Cr13環(huán)模材料噸料環(huán)模費(fèi)用最低，是完全適合制粒機(jī)使用場(chǎng)合的一種環(huán)模材料。
3.1.2 C含量及Cr含量對(duì)環(huán)模性能的影響
(1)C含量對(duì)材料硬度的影響
 
    出圖可以看出，隨著碳含量的增加，環(huán)模的硬度上升。C含量≤0.42%～0.50%之問(wèn)，環(huán)模鍛坯硬度為170～220HB。
(2) 4Cr13材料Cr含量對(duì)環(huán)模硬度的影響
    經(jīng)多次試驗(yàn)，4Cr13材料中Cr含量從12%～14%，環(huán)模硬度基本沒(méi)有變化。
(3) 4Cr13材料Cr含量對(duì)環(huán)模使用壽命的影響
 
    由圖3-2 可以看出，實(shí)際使用中含Cr量12%左右的環(huán)模使用壽命比含Cr量14%的環(huán)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(huán)模質(zhì)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(duì)4Cr13環(huán)模材質(zhì)的影響

    由上圖可以看出，環(huán)模毛坯鍛造時(shí)加熱溫度過(guò)高和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鍛坯呈黃白色，溫度超過(guò)1200℃，此時(shí)鍛坯易出現(xiàn)表層過(guò)燒，整體過(guò)熱，組織粗大品粒不均勻現(xiàn)象。加熱過(guò)程中因溫度不均勻使鍛件過(guò)熱或局部過(guò)燒造成品粒粗大、鍛坯的均質(zhì)性差。鍛件尺寸越大，這種現(xiàn)象就越嚴(yán)重。在隨后的熱處理工藝中難以消除這種缺陷，也是造成環(huán)模丌裂的常見原因。
3.3冷加工工藝對(duì)環(huán)模模孔質(zhì)量的影響
切削轉(zhuǎn)速直接影響環(huán)模的表面粗糙度，切削轉(zhuǎn)速越大，表面質(zhì)量越好。采用槍鉆鉆環(huán)模孔時(shí)，環(huán)模孔徑和轉(zhuǎn)速對(duì)表面粗糙度的影響：
    由圖可以看出，采用槍鉆加工環(huán)模模孔，模孔真徑為Ø5mm時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí)，表面粗糙度為1.6 u m；轉(zhuǎn)速為5000r/min時(shí)，表面粗糙度可達(dá)到0.8μm。

    采用槍鉆加工環(huán)模模孔，模孔直徑為Ø1. 6mm時(shí)，轉(zhuǎn)速為9000r/min時(shí)，表面粗糙度為1.6 u m；轉(zhuǎn)速為13000r/min時(shí)，表面粗糙度可達(dá)到0.8 pm。
    對(duì)于普通鉆床，一般最高轉(zhuǎn)速為3000～5000r/min，加工出的表面質(zhì)量較差，加工小孔徑環(huán)模時(shí)，由于粗糙度不合格，在環(huán)模的帶料試驗(yàn)中無(wú)法出料。
3.4熱處理加工工藝對(duì)環(huán)模質(zhì)量的影響
3.4.1淬火溫度對(duì)環(huán)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(huán)模的最終加熱溫度（氣淬溫度）應(yīng)比此值高一點(diǎn)以形成奧氏體組織。如果環(huán)模的真空氣淬溫度較高，則熱處理后的硬度就會(huì)較高，但也極易形成淬火裂紋。而且在高溫的真空環(huán)境里，高鉻不銹鋼內(nèi)的合金元素如Cr、Mn等的蒸發(fā)量會(huì)加大，從而可能降低了壞模的力學(xué)性能。因此環(huán)模的真空氣淬溫度不能太高。
     淬火溫度對(duì)環(huán)模硬度的影響見下圖。
 
出圖可以看出4Cr13環(huán)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(duì)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(yīng)力太大，極易產(chǎn)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(duì)環(huán)模模孔粗糙度的影響
    環(huán)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(jīng)檢驗(yàn)，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(jīng)檢驗(yàn)，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(duì)環(huán)模硬度和沖擊韌性的影響
    環(huán)模的使用性能是個(gè)綜合性的問(wèn)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(kuò)孔及壞模與壓輥工作面產(chǎn)生磨損，影響使用壽命。4Cr13環(huán)模具有高強(qiáng)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(dāng)重要。
(1)回火溫度對(duì)環(huán)模硬度的影響
    高溫回火，綜合力學(xué)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(qiáng)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(shí)降低淬火應(yīng)力和脆性。
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