模具的使用現(xiàn)在非常廣泛,為了提高模具制造工藝性能,通常為模具進(jìn)行熱處理工藝,其熱處理模具時(shí)常見的缺陷有:淬裂、變形超差、硬度不足、電加工開裂、磨削裂紋、模具的早期破壞等。可見模具硬度不足是常見的缺陷類型之一。
那模具不足缺陷原因以及預(yù)防措施都有哪些?
主要有以下五大方面:
1、淬火溫度過(guò)低,主要是由于工藝設(shè)置溫度不當(dāng)、控溫系統(tǒng)誤差、裝爐或進(jìn)入冷卻槽方法不當(dāng)?shù)仍蛟斐?應(yīng)該修正工藝溫度,檢修校核控溫系統(tǒng),裝爐時(shí),工件間隔合理擺放均勻,分散入槽,禁止堆積或成捆入槽冷卻。
2、淬火溫度過(guò)高,這是由工藝設(shè)置溫度不當(dāng)或控溫系統(tǒng)誤差造成,應(yīng)當(dāng)修正工藝溫度,檢修校核控溫系統(tǒng)光電牙軸。
3、過(guò)回火,這是由回火溫度設(shè)置過(guò)高、控溫系統(tǒng)故障誤差或爐溫過(guò)高時(shí)入爐造成,應(yīng)當(dāng)修正工藝溫度,檢修校核控溫系統(tǒng),不高于設(shè)置爐溫裝入。
4、冷卻不當(dāng),原因是預(yù)冷時(shí)間過(guò)長(zhǎng),冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng),淬火介質(zhì)溫度漸高而冷卻性能下降,攪拌不良或出槽溫度過(guò)高等,措施:出爐、入槽等要快;掌握淬火介質(zhì)冷卻特性;油溫60~80℃,水溫30℃以下,當(dāng)淬火量大而使冷卻介質(zhì)升溫時(shí),應(yīng)添加冷卻淬火介質(zhì)或改用其它冷卻槽冷卻;加強(qiáng)冷卻劑的攪拌;在Ms+50℃時(shí)取出螺紋研磨鑲件。
5、脫碳,這是由原材料殘留脫碳層或淬火加熱時(shí)造成,預(yù)防措施為可控氣氛加熱,鹽浴加熱,真空爐、箱式爐采用裝箱保護(hù)或使用防氧化涂料;機(jī)加工余量加大2~3mm。
模具硬度不足、硬度不均的原因及對(duì)策分析
模具熱處理硬度是非常重要的力學(xué)性能指標(biāo)，硬度不合格是十分嚴(yán)重的缺陷。模具熱處理后硬度不足或硬度不均將使模具耐磨性及疲勞強(qiáng)度等性能降低，導(dǎo)致模具早起失效，嚴(yán)重降低模具的使用壽命。
一. 產(chǎn)生原因
1. 模具截面大，鋼材淬透性差，如大型模具選用了淬透性低的鋼種。
2. 模具鋼原始組織中碳化物偏析嚴(yán)重或組織粗大，鋼中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。
3. 模具鍛造工藝不正確，鍛造后未進(jìn)行很好的球化退火，使模具鋼球化組織不良。
4. 模具表面未除凈退火或淬火加熱時(shí)產(chǎn)生的脫碳層。
5. 模具淬火溫度過(guò)高，淬火后殘留奧氏體量過(guò)多;或淬火溫度過(guò)低，加熱保溫時(shí)間不足，使模具鋼的相變不完全。
6. 模具淬火加熱后冷卻速度過(guò)慢，分級(jí)與等溫溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)。
7. 堿浴水分過(guò)少，或淬火冷卻介質(zhì)中含雜質(zhì)過(guò)多，或淬火冷卻介質(zhì)老化。
8. 模具淬火冷卻后出淬火冷卻介質(zhì)時(shí)溫度過(guò)高，冷卻不足。
9. 回火不充分及回火溫度過(guò)高等。
二. 對(duì)策
1. 正確選用模具鋼種，大型模具應(yīng)選用淬透性高的高合金模具鋼。
2. 加強(qiáng)原材料檢查，確保原材料符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)不良原材料鋼材進(jìn)行合理的鍛造并進(jìn)行球化退火處理，確保獲得良好的組織。碳素工具鋼不易多次退火，以防石墨化。
3 嚴(yán)格執(zhí)行鍛造工藝和球化退火工藝，保證有良好的預(yù)備熱處理組織。
4. 熱處理前應(yīng)徹底清除模具表面的銹斑和氧化皮，并注意加熱時(shí)的保護(hù)，盡量采用真空加熱淬火或保護(hù)氣氛加熱淬火，鹽浴加熱時(shí)應(yīng)進(jìn)行良好的脫氧處理。
5. 正確制訂模具淬火加熱工藝參數(shù)，確保相變充分，以大于臨界冷卻速度的冷卻速度進(jìn)行快速冷卻，以獲得合格的金相組織。
6. 正確選用淬火冷卻介質(zhì)和冷卻方式，嚴(yán)格控制分級(jí)與等溫溫度和時(shí)間。
7. 要嚴(yán)格控制堿浴水分含量，對(duì)長(zhǎng)期使用的淬火冷卻介質(zhì)要經(jīng)常進(jìn)行過(guò)濾及定期更換，并保持清潔，定期檢測(cè)其淬火冷卻特性曲線。
8. 對(duì)尺寸大的模具，適當(dāng)延長(zhǎng)浸入淬火冷卻介質(zhì)的時(shí)間，防止模具出淬火冷卻介質(zhì)的溫度過(guò)高。
9. 模具淬火后應(yīng)及時(shí)、充分回火，并防止回火溫度過(guò)高。
10. 對(duì)硬度要求高的模具可采用深冷處理(如-110～-196℃)。
11. 進(jìn)行表面強(qiáng)化處理。
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