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        工模具熱處理變形和開裂如何預防和控制
        來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2022-01-13 | 41 次瀏覽 | 分享到:
        工模具熱處理變形和開裂如何預防和控制

          工模具熱處理變形和開裂如何預防和控制

          

          工模具鋼的熱處理很復雜。為了獲得理想的熱處理技術指標,應從以下幾個方面進行思考和探討,這對獲得所需的硬度、內部組織工藝等技術要求,防止熱處理后的變形和開裂具有重要的指導作用。

          

        模具鋼


          (1)材料選擇

          

          根據工模具的工作條件和要求,由于缺乏對稱性、截面尺寸變化大、材料種類多、熱處理工藝復雜等特點,選材原則是:一般小而簡單的工模具用高碳鋼,形狀復雜、載荷較大的中大型工模具用高合金鋼、合金工具鋼或高速工具鋼。

          

          (2)選擇合理的熱處理工藝

          

          通常,初步熱處理是退火和淬火回火,最終熱處理是整體淬火回火。此外,為了提高工模具的使用壽命,特別是提高表面硬度、耐磨性、抗氧化性、咬合性等。在熱加工模具中,需要對一些工具和模具進行化學熱處理。工模具硬度高,對于復雜大型零件,形狀復雜,結構上很難矯直。因此,熱處理的重點應放在預防措施的制定和具體實施上。

          

         ?、俟つ>咪摻鹣嘟M織合格

          

          在初步熱處理中,關鍵是防止零件變形和開裂。在日常質檢中,只考慮硬度、切割難度等比較多,而對內部結構的檢查比較少。金相組織對防止零件淬火變形和開裂有重要影響。如果球化組織不良,其表現為:顯微組織以片狀珠光體、粗片狀珠光體和塊狀碳化物為主,形成網狀碳化物等。當出現上述特征時,奧氏體在淬火和加熱過程中合金化不均勻,淬火后硬度不均勻,變形大等。因此,需要嚴格控制加熱溫度和保溫時間,合理裝爐,使爐內溫度均勻。此外,如果原料中存在帶狀碳化物和原始網狀碳化物,大部分鋼材在軋制階段會形成帶狀碳化物和網狀碳化物,鍛造比小,碳化物不會破碎,因此會出現這種缺陷,僅通過球化退火難以消除,碳鋼和組合鋼采用“淬火加結網”工藝是可行的。

          

         ?、诹慵脑O計和加工要合理

          

          熱處理工藝性差往往與不同設計和工藝之間的脫節、冷熱加工有關,因此在設計過程中應充分考慮這類問題。a .材料的合理選擇非常重要。對于截面大、形狀復雜、變形要求嚴格的刀具,采用的是合金工具鋼,而碳鋼水淬油冷時容易變形或開裂。b .零件的結構設計要充分考慮工藝性,既要滿足設計和使用要求,又要滿足工藝要求。因此,應避免尖角或薄壁,表面應盡量對稱均勻分布,形狀復雜,可采用塊狀結構減少變形,大型工模具應焊接在一起等。c .增加工藝孔,原則是在零件的某一平面上厚度要均勻,這樣淬火和冷卻速度要盡可能平衡。d .冷熱工序應相互配合,對非常復雜的工模具進行半精車后應進行應力消除退火,對精度較高的孔及其他磨削部位應留有適當的加工余量,加工時應防止過度切削或磨削,防止應力產生。

          

          (3)進行正確的熱處理操作

          

         ?、俅慊鹎白屑殰蕚?,注意采取一些保護措施:a .用石棉或耐火土堵住無硬度要求的孔洞;b .對于厚度不均勻、強度過小的零件,用墊塊或鐵片扎牢;c .長軸類零件應系掛,應考慮自重變形和高溫淬火方式。原理是不淬火的最大平面最好。

          

         ?、谡_加熱很重要:a .脫氧撈渣應嚴格在鹽浴中進行;b .淬火加熱溫度不宜過高或保溫時間過長,以免過熱或淬火裂紋;c .只有表面硬度高,芯部硬度一般,才能進行快速加熱;d .一般采用規定溫度的下限進行加熱。

          

         ?、酆侠磉x擇冷卻介質,規范冷卻操作。一般工模具鋼的淬火冷卻介質方法見表1。在實際熱處理過程中,應嚴格控制冷卻溫度和時間,這對保證工模具的力學性能,防止其變形和開裂具有重要作用。

          

         ?、芎侠泶_定淬火方式和冷卻液中的運動或移動方向。應根據具體零件的形狀、結構和技術要求進行合理選擇。如果可能,應選擇局部加熱或局部冷卻,以避免工具和模具淬火變形或開裂。

          

         ?、輵浞挚紤]幾個重要注意事項,否則可能造成工模具熱處理缺陷。油冷零件不應冷卻至室溫。淬火后的工模具應立即充分回火,同時應避免回火脆性區。零件應在冷卻至室溫后清洗。在工具和模具需要完全加熱進行淬火或整修之前,必須進行退火或正火處理。


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