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模具的真(zhēn)空(kōng)熱處理包含了預備熱處理、最終熱處理及表麵強化(huà)處理(lǐ)。通常熱處理缺陷是指模具在最終熱(rè)處理過程中或在以後的工序(xù)中以及(jí)使用過程中出現的各種缺陷,如(rú)淬裂、變形超差、硬度不足(zú)、電加工(gōng)開裂、磨削裂紋、模具的早期破壞等。一起來詳細了解這些缺陷預防措施吧!
淬裂
淬裂的原因及預防措施如下:
1、形狀效應,主要是設計因素造成(chéng)的,如(rú)圓角R過小、孔(kǒng)穴位(wèi)置設置(zhì)不當,截麵過渡不好。
2、過(guò)熱(rè)(過燒),主要(yào)是由控溫不準或跑溫、真空熱處理工藝不規範、不合理、特別是回火不充分。設(shè)置溫度過高、爐溫不均(jun1)等因素造成,預防措施包括檢修、校對控溫係統,修正工藝(yì)溫度,在工件與爐底板間加墊鐵等。
3、脫碳,主要由過熱(或過燒)、空氣爐無保護加熱、機加餘量小,鍛(duàn)造(zào)或預(yù)備熱(rè)處理殘留(liú)脫(tuō)碳層等因素造成,預防措施為可控(kòng)氣氛加熱,鹽浴加熱(rè),真空爐、箱式爐采用裝箱保(bǎo)護(hù)或使(shǐ)用防氧(yǎng)化塗料;機加工餘量加大2~3mm。
4、冷(lěng)卻不當,主要是冷卻劑選(xuǎn)擇不(bú)當或過冷造(zào)成,應當掌握淬火介質冷卻特性或回火處理。
5、原材(cái)料組織不良,如碳化物偏析嚴重,鍛造質(zhì)量差,預備熱處理方法不當等,預防措施是采用正確的(de)鍛造工藝和合理的預備熱處理(lǐ)製(zhì)度(dù)。
硬度不足
硬度不足的原因和預防措施如下:
1、淬火溫度過低(dī),主要是由於工藝(yì)設置溫度不當、控溫係統(tǒng)誤差、裝爐或進入冷(lěng)卻槽方法不(bú)當等原因造(zào)成,應該修(xiū)正工藝溫(wēn)度,檢修校核控溫係統,裝(zhuāng)爐時,工件(jiàn)間隔合理擺放均(jun1)勻,分散入槽,禁止堆(duī)積或成捆入槽冷卻。
2、淬火溫度過(guò)高(gāo),這是由工(gōng)藝設置溫度不當或控溫係統誤差造成,應(yīng)當修正工藝溫度,檢修校核控溫係統。
3、過回(huí)火,這(zhè)是由回火溫度設置過高、控溫係統故障誤差或爐溫過高時(shí)入爐造成,應當修(xiū)正工藝(yì)溫度,檢修校核控溫係統,不高於設置爐溫裝入。
4、冷卻不當,原因是預冷時間(jiān)過長,冷卻介質選擇不當,淬火介質溫度(dù)漸高而冷卻性能下降,攪拌不(bú)良或出槽溫度過高(gāo)等,措施:出爐、入槽等(děng)要快;掌握淬火介質冷卻特性;油溫60~80℃,水溫30℃以下,當淬火量大(dà)而使冷卻(què)介質升溫時,應添加冷卻淬火介質或改用其它冷卻槽(cáo)冷卻;加強冷卻劑(jì)的(de)攪拌;在Ms+50℃時取出。
5、脫碳,這是由原材料殘留脫碳層或淬火(huǒ)加熱時造成,預防措施為可控氣氛加熱,鹽浴加熱(rè),真(zhēn)空爐、箱式爐采用裝箱保護或使用防氧化塗料;機加工餘量加大(dà)2~3mm。
變形超差
在機械製造中,熱處理的淬火變形是絕對的,而不變形才是相對的。換句話說,隻是一個變形大小的問(wèn)題(tí)。這主要是由於(yú)熱處理過程中(zhōng)馬氏體相變具有表麵(miàn)浮凸效應。預防熱處理變形(xíng)(尺寸變化和形狀變化)是一項(xiàng)非常困難的工作,在許多情況下,不得不依靠(kào)經驗加以解決。這是因為不僅鋼(gāng)種(zhǒng)和模具形狀對熱處理(lǐ)變形有影響,不當的碳化物分布狀態(tài)及鍛造和熱處理方法同樣會引起或加劇,而且(qiě)在熱(rè)處理諸(zhū)多條件中,隻要某一條件發生變化,鋼件的變(biàn)形程度就會有很大變化。盡管在(zài)相當長時間還主要靠經驗和試探法去解決熱處理變形問題,但正確掌(zhǎng)握原材料鍛造(zào)、模塊取向、模具形(xíng)狀、熱處理方法與熱處(chù)理變形的關係,從已經積累的實際數據中去把握熱處理變形規律,建(jiàn)立有關熱處理(lǐ)變形的檔案資料,卻是一項極有意義的(de)工作。
脫碳
脫碳是由於鋼件(jiàn)在(zài)加熱或保溫時,因周(zhōu)圍(wéi)氣氛的作用,使表麵層部分的(de)碳全部或部分喪失的現象(xiàng)和反應。鋼件的脫碳不(bú)僅會(huì)造成硬度不足、淬裂和熱處理變形及化學熱處(chù)理缺陷,而且對疲勞強度、耐(nài)磨性及模具性能(néng)也有很大影響(xiǎng)。
放電加工引起(qǐ)的裂紋
在模具製(zhì)造中,采用放電加工(電脈衝及線(xiàn)切割)是越來越普遍采(cǎi)用的(de)加(jiā)工方法,但隨著放電加工的廣泛應用,其引起的缺陷也相應增多。由(yóu)於(yú)放電加工是借助於放電所產生的高溫而使模(mó)具表麵熔化的加工方法,因此,在其加工表麵形成白色的放電加工變(biàn)質層,並產生(shēng)800MPa左(zuǒ)右的拉應(yīng)力,這樣,在模具的電加工過程中常出現變形或裂紋等缺陷。因此,采用放電加工的模(mó)具,必須充分(fèn)掌握放電加工對模具材料的影(yǐng)響,並預先采取相應的預(yù)防措施。防止熱處理時(shí)的(de)過熱和脫碳,並(bìng)進行充分回火以降低(dī)或(huò)消除殘留應力;為了充分消(xiāo)除淬火時(shí)產(chǎn)生的內應力,要進(jìn)行高溫(wēn)回火,因此(cǐ)應采用能承受高溫(wēn)回火的鋼種(如Crl2型、ASP一23、高速鋼等),以穩定的放電條(tiáo)件進(jìn)行加工;放電(diàn)加工後,作(zuò)穩定化鬆馳處理;設置合理的工藝孔、槽(cáo);充分消除再凝固層,以(yǐ)便在健全(quán)的狀態下使用;利用矢量平移(yí)原理,對切割前哨已集中(zhōng)的部分內應力傲切通引流分散釋放。
韌性不足
韌性不足的原因可能是淬(cuì)火溫度過高,且保溫時間過長引(yǐn)起晶粒粗(cū)化造成的,或由(yóu)於沒有避開回火脆性區(qū)進行回(huí)火。
磨削裂紋
當工件內有大(dà)量的殘留奧氏體時,在磨削熱的作用下(xià),發生(shēng)回火轉變,從而產生組織應力,導致工件開裂。其預防措施是:淬(cuì)火後進行深冷處理或多(duō)次重(chóng)複回火(模具回火(huǒ)一般為2~3次,即使是冷加工用低(dī)合金(jīn)工具鋼也是如此),最大限度地降低殘留奧(ào)氏體量。
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