解決模具鋼熱處理缺陷的方法有哪些?
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,各個行業(yè)都在不斷發(fā)展,模具鋼是目前增長速度相對較快的行業(yè)之一。主要原因是社會工業(yè)化發(fā)展處于高峰,各種模具鋼性能不斷提高,模具鋼規(guī)模不斷擴大,模具鋼熱處理工藝是決定模具鋼性能的關鍵環(huán)節(jié)。接下來,模具鋼小編教你模具鋼熱處理缺陷的方法。
,淬火和開裂
1.形狀效應。主要是設計因素造成的,圓角R過小,孔位置不當,截面過渡不好。
2.過熱(燃燒)。主要是溫度控制或溫度運行不準確、工藝設定溫度過高、爐溫不均勻等因素造成的。預防措施包括:大修、溫控系統(tǒng)校準、工藝溫度校正、工件與爐底板之間加墊片等。
3.脫碳。主要是過熱(或過燒)、空氣爐無保護加熱、加工余量小、鍛造或預熱處理殘留脫碳層等原因造成的。預防措施為:控制氣氛加熱、鹽浴加熱、真空爐和箱式爐采用包裝保護或采用抗氧化涂層;加工余量增加2-3毫米。
4.冷卻不當。主要是冷卻液選擇不當或過冷造成的,需要掌握淬火介質(zhì)或回火處理的冷卻特性。
5.原材料組織不好。如果碳化物偏析嚴重,鍛造質(zhì)量差,制備熱處理方法不當,預防措施是采用正確的鍛造工藝和合理的制備熱處理制度。
第二,硬度不夠
1.淬火溫度太低。主要是工藝設定溫度不當、溫控系統(tǒng)錯誤、裝爐或進入冷卻罐方法不當?shù)仍蛟斐傻摹_^程溫度要校正,溫控系統(tǒng)要檢修檢查。裝爐時,工件應合理、均勻地間隔放置,分散到罐內(nèi),禁止堆放或捆在罐內(nèi)冷卻。
2.淬火溫度太高。這是由于工藝設定溫度不當或溫控系統(tǒng)錯誤造成的,因此應校正工藝溫度,并對溫控系統(tǒng)進行檢修。
3.過度回火。這是由于回火溫度設置過高、溫控系統(tǒng)故障或爐溫過高時加料造成的。應校正工藝溫度,檢修和檢查溫控系統(tǒng),裝料不應高于設定的爐溫。
4.冷卻不當。原因是預冷時間過長、冷卻介質(zhì)選擇不當、淬火介質(zhì)溫度較高、冷卻性能較低、攪拌不良或出口溫度過高等。措施:出爐快入罐;掌握淬火介質(zhì)的冷卻特性;油溫60-80℃,水溫30℃以下。當淬火量大,冷卻介質(zhì)升溫時,應加入冷卻淬火介質(zhì)或用其他冷卻槽冷卻。加強冷卻液的攪拌;在Ms+50℃取出。
5.脫碳。這是由于原料殘留脫碳層或淬火加熱造成的。預防措施為控制氣氛加熱、鹽浴加熱、真空爐和箱式爐,采用包裝保護或采用抗氧化涂層;加工余量增加2-3毫米。
第三,變形超出公差范圍
在機械制造中,熱處理的淬火變形是的,而變形是相對的。換句話說,這只是變形大小的問題。這主要是由于熱處理過程中馬氏體相變的表面浮雕效應。
防止熱處理變形是一項非常困難的任務,在許多情況下必須通過經(jīng)驗來解決。這是因為不僅鋼種和模具形狀對熱處理變形有影響,而且碳化物分布和鍛造熱處理方法不當也會造成或加劇熱處理變形。而且在很多熱處理條件下,只要某個條件發(fā)生變化,鋼件的變形程度就會發(fā)生很大的變化。
第四,脫碳
脫碳是鋼件加熱或保溫時,由于周圍大氣的作用,表層碳全部或部分損失的現(xiàn)象和反應。鋼件脫碳不僅會造成硬度不足、淬火裂紋、熱處理變形和化學熱處理缺陷,而且對疲勞強度、耐磨性和模具性能也有很大影響。
第五,電火花引起的裂紋
在模具制造中,電火花加工(電脈沖和線切割)的應用越來越廣泛,但隨著電火花加工的廣泛應用,其造成的缺陷也相應增加。
放電加工是一種利用放電產(chǎn)生的高溫熔化模具表面的加工方法,因此在加工表面上形成放電加工的白色變質(zhì)層,并產(chǎn)生約800兆帕的拉伸應力,因此在模具的電加工過程中經(jīng)常出現(xiàn)變形或裂紋等缺陷。
第六,缺乏韌性
韌性不足的原因可能是淬火溫度過高,保溫時間過長,造成晶粒粗化,或者回火時沒有避開回火脆性區(qū)。
第七,磨裂
當工件中存在大量殘余奧氏體時,在磨削熱的作用下發(fā)生回火轉(zhuǎn)變,導致工件產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應力和裂紋。預防措施如下:淬火后,進行多次深冷處理或反復回火(模具回火一般為2-3次,即使是冷加工用低合金工具鋼也是如此),使殘余奧氏體量降至更低。