模具熱處理知識(shí)的系統(tǒng)總結(jié)
/ 2021/6/5 18:41:45
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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、模具熱處理過后表面用什么洗白?
問題補(bǔ)充:我是開模具拋光店的,一般模具都用油石先打過再拿去滲氮,滲氮回來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,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,我自己也在用。你們的模具既然已經(jīng)油石磨過,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。回來之后再用細(xì)油石打磨。而我用的辦法是,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程,回火這些常見的熱處理。
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。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)水套升上來噴淬火液到工件 表面,完成淬火過程。常見的就這些了。
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)分熱處理件和沒有熱處理的工件?
問題補(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)過熱處理的工件混在一起,現(xiàn)在如何把他們區(qū)分開來,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)過了拋丸處理顏?zhàn)兩植怀鰜砹?,還有硬度都是在 35-45 之間了,靠硬度無法區(qū)分。
如果也不能通過硬度和熱處理氧化色來判別。 我建議你通過敲擊聲音來辨別。 鑄件和淬火+回火態(tài)工件金相組織不同,內(nèi)耗有差異,通過輕輕敲擊,可能能分辨。
6、熱處理中的過燒是什么意思?
超過規(guī)定加熱溫度,致使晶粒長大,各項(xiàng)力學(xué)性能變壞如脆性變大,韌性下降,容易變形和開裂等等,控制好加熱溫度可以避免過燒。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。過燒后鋼材不能通過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)(加熱或冷卻過快、淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)、冷卻溫度過低、冷卻時(shí)間過長等)。
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)力過大。
5)模具淬火加熱溫度過高產(chǎn)生過熱或過燒。
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,防止模具過熱和過燒。
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???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? 模具使用前沒有經(jīng)過充分預(yù)熱也有可能容易開裂。模具設(shè)計(jì)不合理也有可能容易開裂。 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)長期使用的冷卻介質(zhì)要經(jīng) 常進(jìn)行過濾,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,如退火溫度過高或過低,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高或保溫時(shí)間過長。
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)生過熱。
預(yù)防措施:
1)鋼材入庫前應(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),超過溫度太多,過熱,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)加熱溫度過高、保溫時(shí)間過長,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、熱處理后線割開裂是模板的問題還是熱處理的問題?
(1)我是搞熱處理的,我個(gè)人認(rèn)為是熱處理的問題。因?yàn)闆]有經(jīng)過熱處理的鋼進(jìn)行線切割是很難開裂的,線切割開裂是因?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)間再長內(nèi)應(yīng)力也無法消除;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)力也無法完全消除。因此熱處理后線切割開裂的關(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)高合金模具來說,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)是否冷卻過快(不能用鹽水,水劑等)
(2)淬火前,可能沒有退好火,造成內(nèi)應(yīng)力過大
(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),爐溫升的過快
(5)沒有及時(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。
模具熱處理出現(xiàn)變形如何防?
就精密復(fù)雜模具變形狀況、變形原因作研究,來探討減少和控制精密復(fù)雜模具變形的措施,以提高模具產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。
一.模具材料的影響
1.模具的選材
某模具企業(yè)從選材和熱處理簡(jiǎn)便考慮,選擇T10A鋼制造截面尺寸相差懸殊、要求淬火后變形較小的較復(fù)雜模具,硬度要求56-60HRC。熱處理后模具硬度符合技術(shù)要求,但模具變形較大,無法使用,造成模具報(bào)廢。后來該企業(yè)采用微變形鋼Cr12鋼制造,模具熱處理后硬度和變形量都符合要求。預(yù)防措施:制造精密復(fù)雜、要求變形較小的模具,要盡量選用微變形鋼,如空淬鋼等。
2.模具材質(zhì)的影響
某廠送來一批Cr12MoV鋼,制造較復(fù)雜模具,模具都帶有Φ60mm圓孔,模具熱處理后,部分模具圓孔出現(xiàn)橢圓,造成模具報(bào)廢。一般來說,Cr12MoV鋼是微變形鋼,不應(yīng)該出現(xiàn)較大變形。我們對(duì)變形嚴(yán)重的模具進(jìn)行金相分析發(fā)現(xiàn),模具鋼中含有大量的共晶碳化物,且呈帶狀和塊狀分布。
(1)模具橢圓(變形)產(chǎn)生的原因
這是因?yàn)槟>咪撝谐室欢ǚ较蚍植嫉牟痪鶆蛱蓟锏拇嬖?,碳化物的膨脹系?shù)比鋼的基體組織小30%左右,加熱時(shí)它阻止模具內(nèi)孔膨脹,冷卻時(shí)又阻止模具內(nèi)孔收縮,使模具內(nèi)孔發(fā)生不均勻的變形,從而使模具的圓孔出現(xiàn)橢圓。
(2)預(yù)防措施
① 在制造精密復(fù)雜模具時(shí),要盡量選擇碳化物偏析較小的模具鋼,不要圖便宜,選用小鋼廠生產(chǎn)的材質(zhì)較差的鋼材。
② 對(duì)存在碳化物嚴(yán)重偏析的模具鋼,要進(jìn)行合理鍛造來打碎碳化物晶塊,降低碳化物不均勻分布的等級(jí),消除性能的各向異性。
③ 對(duì)鍛造后的模具鋼要進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理,使之獲得碳化物分布均勻、細(xì)小和彌散的索氏體組織、從而減少精密復(fù)雜模具熱處理后的變形。
④ 對(duì)于尺寸較大或無法鍛造的模具,可采用固溶雙細(xì)化處理,使碳化物細(xì)化、分布均勻,棱角圓整化,可達(dá)到減少模具熱處理變形的目的。
二.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響
有些模具選材和鋼的材質(zhì)都很好,往往因?yàn)槟>呓Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,如薄邊、尖角、溝槽、突變的臺(tái)階、厚薄懸殊等,造成模具熱處理后變形較大。
1.變形的原因
由于模具各處厚薄不均或存在尖銳圓角,因此在淬火時(shí)引起模具各部位之間的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的不同,從而導(dǎo)致各部位體積膨脹的不同,使模具淬火后產(chǎn)生變形。
2.預(yù)防措施
設(shè)計(jì)模具時(shí),在滿足實(shí)際生產(chǎn)需要的情況下,應(yīng)盡量減少模具厚薄懸殊、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,在模具的厚薄交界處,盡可能采用平滑過渡等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)模具的變形規(guī)律預(yù)留加工余量,在淬火后不致于因?yàn)槟>咦冃味鼓>邎?bào)廢。對(duì)形狀特別復(fù)雜的模具,為使淬火時(shí)冷卻均勻,可采用組合結(jié)構(gòu)。
三.模具制造工序及殘余應(yīng)力的影響
在工廠經(jīng)常發(fā)現(xiàn),一些形狀復(fù)雜、精度要求高的模具,在熱處理后變形較大,經(jīng)認(rèn)真調(diào)查后發(fā)現(xiàn),模具在機(jī)械加工和最后熱處理階段未進(jìn)行任何預(yù)先熱處理。
1.變形原因
機(jī)械加工過程中的殘余應(yīng)力和淬火后的應(yīng)力疊加,增大了模具熱處理后的變形。
2.預(yù)防措施
(1)粗加工后、半精加工前應(yīng)進(jìn)行一次去應(yīng)力退火,即(630-680)℃×(3-4)h爐冷至500℃以下出爐空冷,也可采用400℃×(2-3)h去應(yīng)力處理。
(2)降低淬火溫度,減少淬火后的殘余應(yīng)力。
(3)采用淬油170ºC出油空冷(分級(jí)淬火)。
(4)采用等溫淬火工藝可減少淬火殘余應(yīng)力。
采用以上措施可使模具淬火后殘余應(yīng)力減少,模具變形較小。
四.熱處理加熱工藝的影響
加熱速度的影響
模具熱處理后的變形一般都認(rèn)為是冷卻造成的,這是不正確的。模具特別是復(fù)雜模具,加工工藝的正確與否對(duì)模具的變形往往產(chǎn)生較大的影響,對(duì)一些模具加熱工藝的對(duì)比可明顯看出,加熱速度較快,往往產(chǎn)生較大的變形。
(1)變形原因
任何金屬加熱時(shí)都要膨脹,由于鋼在加熱時(shí),同一個(gè)模具內(nèi),各部分的溫度不均(即加熱的不均勻)就必然會(huì)造成模具內(nèi)各部分的膨脹的不一致性,從而形成因加熱不均的內(nèi)應(yīng)力。在鋼的相變點(diǎn)以下溫度,不均勻的加熱主要產(chǎn)生熱應(yīng)力,超過相變溫度加熱不均勻,還會(huì)產(chǎn)生組織轉(zhuǎn)變的不等時(shí)性,既產(chǎn)生組織應(yīng)力。因此加熱速度越快,模具表面與中心部的溫度差別越大,應(yīng)力也越大,模具熱處理后產(chǎn)生的變形也越大。
(2)預(yù)防措施
對(duì)復(fù)雜模具在相變點(diǎn)以下加熱時(shí)應(yīng)緩慢加熱。一般來說,模具真空熱處理變形要比鹽浴爐加熱淬火小得多。采用預(yù)熱,對(duì)于低合金鋼模具可采用一次預(yù)熱(550-620ºC);對(duì)于高合金鋼模具應(yīng)采用二次預(yù)熱(550-620ºC和800-850ºC)。