關(guān)于模具熱處理的24個(gè)問(wèn)答
/ 2021/6/5 10:40:43
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1、H13模具鋼如何熱處理硬度才能達(dá)到58℃？進(jìn)行1050~1100℃加熱淬火，油淬，可以達(dá)到要求，但一般熱作模具是不要求這么高的硬度的，這么高的硬度性能會(huì)很差，不好用，一般在HRC46~50性能好、耐用。
2、模具熱處理過(guò)后表面用什么洗白？
問(wèn)題補(bǔ)充：一般模具都用油石先打過(guò)再拿去滲氮，滲氮回來(lái)又要用油石把那一層黑的擦白，再拋光很麻煩，不擦白打不出鏡面來(lái)，材料有H13 的，有進(jìn)口的好多種，如果有藥水能洗白的話，就可以直接拋光了。
（1）可以用不銹鋼酸洗液，或者鹽酸清洗。噴砂處理也可以。磨床磨的話費(fèi)用高，而且加工量大，有可能使尺寸不達(dá)標(biāo)的。鹽酸洗不掉的話，估計(jì)您用的是高鉻的模具鋼？是D2還是 H13？高鉻模具鋼的氧化層比較難洗掉。用不銹鋼酸洗液應(yīng)該可以，磨具商店或者不銹鋼商店都有賣的。
（2）你們沒(méi)有不銹鋼酸洗膏嗎？那種可以。H13這類含鉻比較高的模具鋼，氧化層是難以用鹽酸洗掉的。還有一個(gè)辦法，模具既然已經(jīng)油石磨過(guò)，表面就是比較光滑的。實(shí)際上，可以先只用粗的油石打磨，或者用砂帶打磨，之后就去熱處理。回來(lái)之后再用細(xì)油石打磨。也可以用纖維輪先打磨，就可以有效的把黑皮去除，再研磨拋光。 或者噴砂，用800 目的碳化硼做一遍噴砂試試，應(yīng)該就能夠去除黑皮，還不需要化太多功夫重磨。
3、熱處理廠對(duì)金屬是怎么熱處理的？
熱處理廠的設(shè)備非常多，爐子大概有箱式爐，井式爐，箱式爐用的最多，很多熱處理都可以在這里面處理，比如退火，正火和淬火的加熱過(guò)程，回火這些常見(jiàn)的熱處理。
其實(shí)就是一個(gè)用電加熱的爐子，先將爐子升溫到預(yù)定溫度，然后把工件丟進(jìn)去，等待一段時(shí)間到預(yù)定溫度，然后保溫一段時(shí)間，然后取出，或者在爐子里一起冷卻，井式爐一般是作為滲碳處理設(shè)備，是一個(gè)埋到地下的爐子，工件放進(jìn)去之后，密封，然后往爐子里面滴入一些富碳液體，比如煤油或則甲醇，然后在高溫下這些液體分解成碳原子滲入工件表面。
淬火池是淬火的場(chǎng)所，就是一個(gè)池子，里面有水溶液或者是油，就是箱式爐出來(lái)的工件淬火的冷卻的地方，一般就是直接丟進(jìn)去，然后等一段時(shí)間撈出來(lái)。還有其他的一些設(shè)備，比如高頻機(jī)，就是一個(gè)可以將 50 赫茲的工頻電變成一個(gè)200K 赫茲電流的超大功率的設(shè)備，比如常見(jiàn)的有 200 千瓦的違禁詞功率，然后用一個(gè)內(nèi)部通冷卻水的銅管做的線圈放在工件的外面，一般幾十毫米的工件，幾秒種到十幾秒的時(shí)候你就看到工 件表面變紅，表面溫度到預(yù)定值的時(shí)候，然后有一個(gè)水套升上來(lái)噴淬火液到工件 表面，完成淬火過(guò)程。常見(jiàn)的就這些了。
4、我們最近的 Cr12 或 Cr12MoV 的材料熱處理和裂了幾次了，為什么？
五金模具上的違禁詞將零件尺寸、形狀及熱處理要求，和你們采取的熱處理工藝曲線告之，否則很難講。 這兩種鋼是一類，屬高碳高鉻萊氏體鋼，本身就有冷裂傾向。熱處理工藝也較復(fù)雜。
下面在沒(méi)有上述資料的情況下談些我的經(jīng)驗(yàn)： 950-1000C 淬火,油冷,HRC>58. 為獲得熱硬性和高的耐磨性,淬火溫度增高至 1115-1130C,油冷。 細(xì)薄的可空冷,為了減少變形也在 400-450C 鹽液冷卻。 不要在 300-375C 回火,會(huì)降低工具的韌性，出現(xiàn)回火脆性，另外淬后立即回火。高于 1100C 淬火的,在520C 回火 2-3 次。 請(qǐng)注意過(guò)高的淬火溫度會(huì)有脫碳的傾向，為此可在淬火前進(jìn)行預(yù)先熱處理--球化退火。
5、怎樣區(qū)分熱處理件和沒(méi)有熱處理的工件？
問(wèn)題補(bǔ)充：工人不小心把一個(gè)未經(jīng)熱處理的生件和一批調(diào)試好的經(jīng)過(guò)熱處理的工件混在一起，現(xiàn)在如何把他們區(qū)分開(kāi)來(lái)，不要切割工件看金相啊，那樣會(huì)破壞產(chǎn)品，要急著發(fā)貨？熱處理工藝 30Cr 經(jīng)正火、再淬火、然后回火，生件是 鑄件未經(jīng)熱處理。兩者都經(jīng)過(guò)了拋丸處理顏?zhàn)兩植怀鰜?lái)了，還有硬度都是在 35-45 之間了，靠硬度無(wú)法區(qū)分。
如果也不能通過(guò)硬度和熱處理氧化色來(lái)判別。 建議通過(guò)敲擊聲音來(lái)辨別。 鑄件和淬火＋回火態(tài)工件金相組織不同，內(nèi)耗有差異，通過(guò)輕輕敲擊，可能能分辨。
6、熱處理中的過(guò)燒是什么意思？
超過(guò)規(guī)定加熱溫度，致使晶粒長(zhǎng)大，各項(xiàng)力學(xué)性能變壞如脆性變大，韌性下降，容易變形和開(kāi)裂等等，控制好加熱溫度可以避免過(guò)燒。指鋼在固液相線的溫度范圍內(nèi)的某一個(gè)溫度以上加熱時(shí)， 奧氏體晶界發(fā)生了化學(xué) 成分變化，局部或整個(gè)晶界出現(xiàn)燒熔現(xiàn)象。此時(shí)晶界上會(huì)富集 S,P等化合物，導(dǎo)致晶界結(jié)合力降低，機(jī)械性能嚴(yán)重惡化。過(guò)燒后鋼材不能通過(guò)熱處理或加工方法補(bǔ)救。
7、模具淬火裂紋產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施？
產(chǎn)生原因：
1)
模具材料存在嚴(yán)重的網(wǎng)狀碳化物偏析。
2)模具中存在有機(jī)械加工或冷塑變形應(yīng)力。
3)模具熱處理操作不當(dāng)(加熱或冷卻過(guò)快、淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)、冷卻溫度過(guò)低、冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等)。
4)模具形狀復(fù)雜、厚薄不均、帶尖角和螺紋孔等，使熱應(yīng)力和組織應(yīng)力過(guò)大。
5)模具淬火加熱溫度過(guò)高產(chǎn)生過(guò)熱或過(guò)燒。
6)模具淬火后回火不及時(shí)或回火保溫時(shí)間不足。
7)模具返修淬火加熱時(shí)，未經(jīng)中間退火而再次加熱淬火。
8)模具熱處理的，磨削工藝不當(dāng)。
9)模具熱處理后電火花加工時(shí)，硬化層中存在有高的拉伸應(yīng)力和顯微裂紋。
預(yù)防措施：
1)嚴(yán)格控制模具原材料的內(nèi)在質(zhì)量
2)改進(jìn)鍛造和球化退火工藝，消除網(wǎng)狀、帶狀、鏈狀碳化物，改善球化組織的均 勻性。
3)在機(jī)械加工后或冷塑變形后的模具應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火(>600℃)后再進(jìn)行加熱 淬火。
4)對(duì)形狀復(fù)雜的模具應(yīng)采用石棉堵塞螺紋孔，包扎危險(xiǎn)截面和薄壁處，并采用分 級(jí)淬火或等溫淬火。
5)返修或翻新模具時(shí)需進(jìn)行退火或高溫回火。
6)模具在淬火加熱時(shí)應(yīng)采取預(yù)熱，冷卻時(shí)采取預(yù)冷措施，并選擇合適淬火介質(zhì)。
7)應(yīng)嚴(yán)格控制淬火加熱溫度和時(shí)間，防止模具過(guò)熱和過(guò)燒。
8)模具淬火后應(yīng)及時(shí)回火，保溫時(shí)間要充分，高合金復(fù)雜模具應(yīng)回火 2-3 次。
9)選擇正確的磨削工藝和合適的砂輪。
10)改進(jìn)模具電火花加工工藝，并進(jìn)行去應(yīng)力回火。
8、怎么進(jìn)行大型沖壓模具的熱處理？尤其切邊這類模具經(jīng)常生產(chǎn)有毛刺，不能正常運(yùn)行的情況。
（1） 模具熱處理盡量選真空熱處理， 以獲得最小的變形量。
（2）模具可采用拼接結(jié)構(gòu)，分成小塊就好熱處理了。違禁詞用慢絲割，精度高、光潔度高、變形小。 間隙有保證，毛刺會(huì)小的。 看看你的設(shè)備精度是否很差。
（3）切邊毛刺大除了上面的幾位提到的，我認(rèn)為凸模單邊受力，強(qiáng)度不夠可能 性大。是否凸模太單薄？是否設(shè)計(jì)靠刀？還有板料熱處理后有殘余應(yīng)力，線割后會(huì)出現(xiàn)變形，可以考慮較大的線割孔預(yù)先銑出再熱處理，留3~4mm 線割。
9、我用H13鋼來(lái)做熱擠壓模具鍛造工件是黃銅熱處理為45~48°模具直徑120mm，高70mm，工作數(shù)小時(shí)后模具開(kāi)裂？
（1）鍛壓溫度大概是900~1000℃？是不是溫度太高了？ 模具使用前沒(méi)有經(jīng)過(guò)充分預(yù)熱也有可能容易開(kāi)裂。模具設(shè)計(jì)不合理也有可能容易開(kāi)裂。 將模具的回火溫度提高一些，縮小和實(shí)際鍛壓溫度的差距，回火實(shí)際長(zhǎng)一些。
（2）這個(gè)要綜合考慮的，必要的時(shí)候要做下金相，才能基本判斷原因的哦。
10、模具表面有軟點(diǎn)產(chǎn)生原因及預(yù)防？
產(chǎn)生原因：
1)模具在熱處理前表面有氧化皮、銹斑及局部脫碳。
2)模具淬火加熱后，冷卻淬火介質(zhì)選擇不當(dāng)，淬火介質(zhì)中雜質(zhì)過(guò)多或老化。
預(yù)防措施：
1)模具熱處理前應(yīng)去除氧化皮、銹斑，在淬火加熱時(shí)適當(dāng)保護(hù)模具表面，應(yīng)盡量采用真空電爐、鹽浴爐和保護(hù)氣氛爐中加熱。
2)模具淬火加熱后冷卻時(shí)，應(yīng)選擇合適的冷卻介質(zhì)，對(duì)長(zhǎng)期使用的冷卻介質(zhì)要經(jīng) 常進(jìn)行過(guò)濾，或定期更換。
11、模具熱處理前組織不佳？
產(chǎn)生原因：
1)模具鋼材料原始組織存在嚴(yán)重碳化物偏析。
2)鍛造工藝不佳，如鍛造加熱溫度過(guò)高、變形量小、停鍛溫度高、鍛后冷卻速度緩慢等，使鍛造組織粗大并有網(wǎng)狀、帶狀及鏈狀碳化物存在，使球化退火時(shí)難以 消除。
3)球化退火工藝不佳，如退火溫度過(guò)高或過(guò)低，等溫退火時(shí)間短等，可造成球化退火組織不均或球化不良。
預(yù)防措施：
1)一般應(yīng)根據(jù)模具的工作條件、生產(chǎn)批量及材料本身的強(qiáng)韌化性能，盡量選擇品質(zhì)好的模具鋼材料。
2)改進(jìn)鍛造工藝或采用正火預(yù)備熱處理， 來(lái)消除原材料中網(wǎng)狀和鏈狀碳化物及碳 化物的不均勻性。
3)對(duì)無(wú)法進(jìn)行鍛造的碳化物偏析嚴(yán)重的高碳模具鋼可進(jìn)行固溶細(xì)化熱處理。
4)對(duì)鍛造后的模坯制定正確的球化退火工藝規(guī)范，可采用調(diào)質(zhì)熱處理和快速勻細(xì) 球化退火工。
5)合理裝爐，保證爐內(nèi)模坯溫度的均勻性。
12、模具淬火后組織粗大，使用時(shí)將會(huì)使模具產(chǎn)生斷裂，嚴(yán)重影響模具的使用壽命？
產(chǎn)生的原因：
1)模具鋼材混淆，實(shí)際鋼材淬火溫度遠(yuǎn)低于要求模具材料的淬火溫度(如把 GCr15 鋼當(dāng)成3Cr2W8V 鋼)。
2)模具鋼淬火前未進(jìn)行正確的球化處理工藝，球化組織不良。
3)模具淬火加熱溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
4)模具在爐中放置位置不當(dāng)，在靠近電極或加熱元件區(qū)易產(chǎn)生過(guò)熱。
5)對(duì)截面變化較大的模具，淬火加熱工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，在薄截面和尖角處產(chǎn)生過(guò)熱。
預(yù)防措施：
1)鋼材入庫(kù)前應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)防鋼材混淆亂放。
2)模具淬火前應(yīng)進(jìn)行正確的鍛造和球化退火，以確保良好的球化組織。
3)正確制定模具淬火加熱工藝規(guī)范，嚴(yán)格控制淬火加熱溫度和保溫時(shí)間。
4)定期檢測(cè)和校正測(cè)溫儀表，保證儀表正常工作。
5)模具在爐中加熱時(shí)應(yīng)與電極或加熱元件保持適當(dāng)?shù)木嚯x。
13、用 Cr12MoV 鋼制造冷模具應(yīng)如何進(jìn)行熱處理？
高硬度高耐磨高韌性優(yōu)化處理：980~1200℃加熱淬火，油淬（機(jī)油）400 ℃回火一次，240 ℃回火一次，HRC57~61，超耐用不崩刃。
14、H13模具鋼熱處理后出現(xiàn)裂是什么原因，淬火溫度是1100 ℃，放在油中冷卻？
可以進(jìn)行金相分析,看表面是否有材料是否有脫碳現(xiàn)象,開(kāi)裂的話一般都是脫碳引起,H13 一般都是做擠壓模,對(duì)材料的硬度要求不是很高,你用的是不是真空 爐建議用 1030~1050℃試下.
15、模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套通常采用什么材料？采用何種熱處理，達(dá)到怎樣的性能要求？
（1）在內(nèi)地用45#碳素結(jié)構(gòu)鋼或碳素工具鋼，熱處理淬火硬度 HRC45 左右，達(dá)不到HRC58~62，就是到了那么高，很易斷。
（2）一板高要求的是用SKD61或SKD11和H13等熱處理淬火硬度HRC51左右。
16. 模具制造中熱處理的用途？怎樣應(yīng)用？
問(wèn)題補(bǔ)充：是不是模板加工好以后進(jìn)行熱處理，主要是哪個(gè)環(huán)節(jié)？
模具制造中熱處理的作用: 提高硬度、耐磨性，從而提高其壽命；強(qiáng)度加強(qiáng)，變形減小，保證模具的精度和精度穩(wěn)定性。
17、模具的失效原因分析？
失效大部分是由斷裂、磨損和變形而引起，其主要原因是熱處理不當(dāng)和模具加工不良。因此，合理選擇材料、正確制訂熱處理工藝，提高熱處理質(zhì)量，對(duì)于延長(zhǎng)模具使用壽命起著關(guān)鍵作用。模具熱處理包括預(yù)先熱處理和最終熱處理，熱處理的最終目的是使模具有良好的表面質(zhì)量和強(qiáng)度、塑性和韌性的合理配合。
18、Cr12mov 模具鋼熱處理后出現(xiàn)一塊一塊的掉的原因？
（1）你可能是在淬火時(shí)，超過(guò)溫度太多，過(guò)熱，造成晶粒粗，脫碳嚴(yán)重，馬氏體粗大，斷口粗晶，韌性、塑性低。
（2）加熱溫度過(guò)高、保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成材料表面脫碳嚴(yán)重，組織晶粒粗大、 結(jié)合力差，塑性顯著降低。
建議：校對(duì)加熱設(shè)備；調(diào)整淬火、回火溫度和時(shí)間；做試樣熱處理工藝試驗(yàn)，進(jìn)行必要性能測(cè)試分析 。
19、鹽浴熱處理的優(yōu)點(diǎn)？
優(yōu)點(diǎn)：受熱均勻變形量小，少無(wú)氧化脫碳，加熱快，能很快轉(zhuǎn)變工件內(nèi)部組 織結(jié)構(gòu)，保溫性能和加熱均勻性能好，可以進(jìn)行固溶處理加熱，適用性廣泛，可進(jìn)行近乎無(wú)氧化的出貨處理等。
缺點(diǎn)：工作環(huán)境惡劣，對(duì)工件有一定腐蝕，使用壽命相對(duì)較短，工作空間尺寸和 功率來(lái)講，功率較大，尺寸較小。而且廢鹽對(duì)環(huán)境有些污染，如果客戶有對(duì)無(wú)氧化有較高要求的話可以考慮，成本一般情況。
20、檢驗(yàn)熱處理效果用什么方法？
簡(jiǎn)單的檢查表面硬度。準(zhǔn)確的破檢：檢查淬硬層深、心部硬度、淬火金相組織等級(jí)、調(diào)質(zhì)金相組織等級(jí)。淬硬層深臨界硬度值=淬火硬度最小值 X0.8。
21、模具材料深冷處理的作用有哪些？
深冷處理是淬火后工件冷卻過(guò)程的延續(xù)，在模具行業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在冷作模具鋼和高速鋼、軸承鋼，冷作模具和模具配件都有深冷技術(shù)應(yīng)用的案例。深冷將會(huì)改變一些相關(guān)機(jī)械性能，主要作用如下幾點(diǎn)： 提升工件的硬度及強(qiáng)度，保證工件的尺寸精度提高工件的耐磨性，提高工件的沖擊韌性，改善工件內(nèi)應(yīng)力分布，提高疲勞強(qiáng)度，提高工件的耐腐蝕性能。
22、熱處理后線割開(kāi)裂是模板的問(wèn)題還是熱處理的問(wèn)題？
（1）有的人認(rèn)為是熱處理的問(wèn)題。因?yàn)闆](méi)有經(jīng)過(guò)熱處理的鋼進(jìn)行線切割是很難開(kāi)裂的，線切割開(kāi)裂是因?yàn)榍懈顣r(shí)出現(xiàn)應(yīng)力集中。因此熱處理時(shí)不光要達(dá)到熱處理要求的硬度還必須消除內(nèi)應(yīng)力。消除內(nèi)應(yīng)力的關(guān)鍵就是回火的溫度和回火的時(shí)間。若回火溫度太底，回火時(shí)間再長(zhǎng)內(nèi)應(yīng)力也無(wú)法消除；若回火溫度太高，雖然消除了應(yīng)力，但卻不能達(dá)到要求；若回火溫度合適，但回火時(shí)間太短，應(yīng)力也無(wú)法完全消除。因此熱處理后線切割開(kāi)裂的關(guān)鍵是回火溫度和回火時(shí)間的控制。
（2）熱處理后線切割開(kāi)裂這種情況比較復(fù)雜，有模具淬火后回火不充分的可能，也有模具鍛造時(shí)存在缺陷的可能。如果是一般的碳鋼模具，回火不充分是主要原因，需要優(yōu)先考慮，對(duì)高合金模具來(lái)說(shuō)，也有可能材料本身存在缺陷，如雜質(zhì)、 碳化物偏析等情況，這些需要高倍金相檢測(cè)才能判斷。
23、Cr12MoV熱處理爆裂原因有哪些？
（1）冷卻介質(zhì)是否冷卻過(guò)快（不能用鹽水，水劑等）
（2）淬火前，可能沒(méi)有退好火，造成內(nèi)應(yīng)力過(guò)大
（3）材料冶金不好(非金屬夾雜物，帶狀組織，共晶碳化物)
（4）淬火時(shí)，爐溫升的過(guò)快
（5）沒(méi)有及時(shí)回火
24、什么是非熱處理強(qiáng)化？
表面處理：如鍍硬鉻，增加零件的耐磨性；
噴丸強(qiáng)化：用于承受交變應(yīng)力下工作的零件，可以大大提高疲勞強(qiáng)度；
滾壓：利用滾壓工具在常溫狀態(tài)下對(duì)零件表面施加壓力，使金屬表面產(chǎn)生塑性變形，修正金屬表面的微觀幾何形狀，提高表面光潔度，提高零件疲勞強(qiáng)度以及耐磨性和硬度。
