模(mo)(mo)具(ju)(ju)熱(re)處理(li)是(shi)做(zuo)好模(mo)(mo)具(ju)(ju)的(de)前提和(he)基礎,如果你(ni)的(de)模(mo)(mo)具(ju)(ju)熱(re)處理(li)做(zuo)不好,何談(tan)有一個(ge)..的(de)模(mo)(mo)具(ju)(ju)呢(ni)?
一、我們先來了解(jie)一下模(mo)具熱處理缺陷原(yuan)因和(he)如(ru)何預(yu)防(fang)
模(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)包含(han)了預備熱(re)處(chu)(chu)理(li)、較(jiao)終(zhong)熱(re)處(chu)(chu)理(li)及(ji)表面強化處(chu)(chu)理(li)。通常熱(re)處(chu)(chu)理(li)缺陷(xian)(xian)是指模(mo)(mo)具(ju)在(zai)較(jiao)終(zhong)熱(re)處(chu)(chu)理(li)過(guo)程中或在(zai)以(yi)后的(de)(de)工序中以(yi)及(ji)使用過(guo)程中出(chu)現的(de)(de)各種(zhong)缺陷(xian)(xian),如淬裂、變形超差、硬度不足(zu)、電加(jia)工開(kai)裂、磨(mo)削裂紋(wen)、模(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)早(zao)期(qi)破壞等。下面作較(jiao)細致的(de)(de)分(fen)析。
大型模具的感應碎火
一、淬裂
淬裂的原(yuan)因及預(yu)防措(cuo)施如下:
1、形狀(zhuang)效(xiao)應,主(zhu)要是設計因素造(zao)成(cheng)的,如圓角R過小、孔(kong)穴(xue)位置設置不當,截(jie)面過渡不好。
2、過熱(過燒),主要是由(you)控(kong)溫(wen)不準或跑溫(wen)、工(gong)(gong)藝(yi)設置溫(wen)度過高(gao)、爐溫(wen)不均等因(yin)素造成,預防(fang)措施包(bao)括檢修(xiu)、校對(dui)控(kong)溫(wen)系統,修(xiu)正工(gong)(gong)藝(yi)溫(wen)度,在工(gong)(gong)件與爐底板間加(jia)墊鐵(tie)等。
3、脫(tuo)碳,主要由過(guo)熱(或(huo)過(guo)燒)、空氣爐(lu)無保(bao)(bao)護(hu)加(jia)(jia)(jia)熱、機加(jia)(jia)(jia)余量(liang)小,鍛造或(huo)預備熱處理殘(can)留脫(tuo)碳層等因素造成(cheng),預防措(cuo)施為(wei)可控氣氛加(jia)(jia)(jia)熱,鹽浴加(jia)(jia)(jia)熱,真空爐(lu)、箱式爐(lu)采用裝(zhuang)箱保(bao)(bao)護(hu)或(huo)使用防氧(yang)化涂料(liao);機加(jia)(jia)(jia)工余量(liang)加(jia)(jia)(jia)大2~3mm。
4、冷卻不當(dang),主要是冷卻劑選擇(ze)不當(dang)或過冷造成,應當(dang)掌握淬火介質冷卻特性(xing)或回火處理。
5、模具鋼材組(zu)織不良,如碳化物偏(pian)析嚴重,鍛(duan)造質量差(cha),預(yu)備熱(re)處(chu)理(li)方法不當(dang)等,預(yu)防措施(shi)是采用正確(que)的(de)鍛(duan)造工藝和合理(li)的(de)預(yu)備熱(re)處(chu)理(li)制度。
二、硬度不足
硬度(du)不足(zu)的原因和預防措施(shi)如下:
1、爐或(huo)進入冷(leng)卻(que)槽(cao)(cao)方法不當等原(yuan)因(yin)造成(cheng)(cheng),應(ying)該修(xiu)正工藝(yi)溫度(du),檢修(xiu)校核控溫系(xi)統,裝爐時(shi),工件間隔(ge)合理擺放均勻(yun),分(fen)散(san)入槽(cao)(cao),禁止堆積或(huo)成(cheng)(cheng)捆入槽(cao)(cao)冷(leng)卻(que)。
2、淬火溫(wen)(wen)度過高,這是(shi)由(you)工藝設置溫(wen)(wen)度不當或控(kong)溫(wen)(wen)系統誤差造成,應(ying)當修正工藝溫(wen)(wen)度,檢修校核控(kong)溫(wen)(wen)系統。
3、過(guo)回(hui)火(huo),這(zhe)是由(you)回(hui)火(huo)溫度設置過(guo)高、控(kong)(kong)溫系(xi)統故障(zhang)誤差或爐溫過(guo)高時入(ru)爐造成,應當修正(zheng)工藝溫度,檢修校核(he)控(kong)(kong)溫系(xi)統,不高于設置爐溫裝(zhuang)入(ru)。
4、冷(leng)卻(que)(que)(que)不(bu)當,原因是預冷(leng)時間過長,冷(leng)卻(que)(que)(que)介(jie)質(zhi)選擇不(bu)當,淬火(huo)介(jie)質(zhi)溫(wen)度漸高而(er)冷(leng)卻(que)(que)(que)性能下(xia)降,攪(jiao)拌不(bu)良或(huo)出(chu)槽(cao)(cao)(cao)溫(wen)度過高等(deng),措施:出(chu)爐(lu)、入槽(cao)(cao)(cao)等(deng)要快;掌握淬火(huo)介(jie)質(zhi)冷(leng)卻(que)(que)(que)特性;油溫(wen)60~80℃,水溫(wen)30℃以(yi)下(xia),當淬火(huo)量大而(er)使冷(leng)卻(que)(que)(que)介(jie)質(zhi)升溫(wen)時,應添加冷(leng)卻(que)(que)(que)淬火(huo)介(jie)質(zhi)或(huo)改用其它冷(leng)卻(que)(que)(que)槽(cao)(cao)(cao)冷(leng)卻(que)(que)(que);加強冷(leng)卻(que)(que)(que)劑的攪(jiao)拌;在Ms+50℃時取出(chu)。
5、脫碳,這是由(you)原材料(liao)殘留脫碳層或淬火加(jia)(jia)熱(re)時(shi)造成,預(yu)防(fang)措(cuo)施為(wei)可(ke)控氣(qi)氛加(jia)(jia)熱(re),鹽浴(yu)加(jia)(jia)熱(re),真空(kong)爐(lu)、箱式(shi)爐(lu)采用(yong)裝箱保護或使用(yong)防(fang)氧(yang)化涂料(liao);機加(jia)(jia)工余(yu)量加(jia)(jia)大2~3mm。
三、變形超差
在機械(xie)制造(zao)中,熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)淬火(huo)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)是(shi)..的(de)(de),而不(bu)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)才(cai)是(shi)相對的(de)(de)。換(huan)句(ju)話(hua)說,只是(shi)一個變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)大(da)小(xiao)的(de)(de)問題。這(zhe)主要(yao)是(shi)由于(yu)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)過(guo)程中馬氏體相變(bian)(bian)(bian)(bian)具有(you)表面浮凸效應(ying)。預防熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(尺寸變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)和(he)(he)形(xing)(xing)狀(zhuang)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua))是(shi)一項(xiang)非常困難(nan)的(de)(de)工(gong)作,在許多(duo)情況下,不(bu)得不(bu)依靠經(jing)(jing)驗加(jia)以解決(jue)(jue)。這(zhe)是(shi)因為不(bu)僅鋼(gang)種和(he)(he)模(mo)具形(xing)(xing)狀(zhuang)對熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)有(you)影(ying)響,不(bu)當的(de)(de)碳化(hua)物分布狀(zhuang)態及鍛造(zao)和(he)(he)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)方法(fa)同樣會引起或(huo)加(jia)劇(ju),而且在熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)諸多(duo)條件(jian)中,只要(yao)某一條件(jian)發(fa)生變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua),鋼(gang)件(jian)的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)程度(du)就會有(you)很大(da)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)。盡管(guan)在相當長(chang)時間還(huan)主要(yao)靠經(jing)(jing)驗和(he)(he)試(shi)探法(fa)去解決(jue)(jue)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)問題,但正確掌握(wo)模(mo)具鋼(gang)材鍛造(zao)、模(mo)塊(kuai)取(qu)向、模(mo)具形(xing)(xing)狀(zhuang)、熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)方法(fa)與熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)的(de)(de)關系,從已經(jing)(jing)積(ji)累(lei)的(de)(de)實際數據(ju)中去把(ba)握(wo)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)規律,建立有(you)關熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)的(de)(de)檔案資料,卻是(shi)一項(xiang)極有(you)意(yi)義的(de)(de)工(gong)作。
四、脫碳
脫(tuo)碳是(shi)由于(yu)鋼件在(zai)加熱(re)(re)或(huo)保(bao)溫時,因周(zhou)圍氣氛(fen)的作(zuo)用,使表面層部分的碳全部或(huo)部分喪失的現象和(he)(he)反應。鋼件的脫(tuo)碳不(bu)僅會(hui)造(zao)成(cheng)硬度(du)不(bu)足、淬裂(lie)和(he)(he)熱(re)(re)處(chu)理變形(xing)及(ji)化學熱(re)(re)處(chu)理缺陷,而且對疲勞強度(du)、耐磨性及(ji)模具(ju)性能(neng)也有很大(da)影響。
五、放電(dian)加(jia)工引起的裂紋
在模具制造中(zhong),采用(yong)放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(電(dian)(dian)脈沖及線切割)是越(yue)(yue)來越(yue)(yue)普(pu)遍采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)方法(fa),但隨(sui)著放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)加(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)廣泛應用(yong),其引起的(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷也(ye)相(xiang)應增(zeng)多。由于放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)加(jia)工(gong)(gong)(gong)是借助于放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)所(suo)產生的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)而使模具表(biao)面熔(rong)化的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)方法(fa),因(yin)此(ci),在其加(jia)工(gong)(gong)(gong)表(biao)面形(xing)成白色的(de)(de)(de)(de)(de)放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)質層,并(bing)產生800MPa左(zuo)右的(de)(de)(de)(de)(de)拉應力,這樣,在模具的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)加(jia)工(gong)(gong)(gong)過程中(zhong)常(chang)出現變(bian)形(xing)或(huo)裂紋等缺(que)陷。因(yin)此(ci),采用(yong)放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)加(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)模具,必(bi)須充(chong)(chong)分(fen)(fen)掌握放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)加(jia)工(gong)(gong)(gong)對模具鋼材的(de)(de)(de)(de)(de)影響,并(bing)預先采取相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)預防(fang)措(cuo)施。防(fang)止(zhi)熱處理(li)時的(de)(de)(de)(de)(de)過熱和脫(tuo)碳(tan),并(bing)進(jin)行充(chong)(chong)分(fen)(fen)回(hui)火以降低或(huo)消(xiao)除(chu)(chu)殘留應力;為(wei)了充(chong)(chong)分(fen)(fen)消(xiao)除(chu)(chu)淬火時產生的(de)(de)(de)(de)(de)內應力,要進(jin)行高(gao)(gao)溫(wen)(wen)回(hui)火,因(yin)此(ci)應采用(yong)能承受高(gao)(gao)溫(wen)(wen)回(hui)火的(de)(de)(de)(de)(de)鋼種(如(ru)DC53型、ASP—23、高(gao)(gao)速鋼等),以穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)條件進(jin)行加(jia)工(gong)(gong)(gong);放(fang)(fang)(fang)電(dian)(dian)加(jia)工(gong)(gong)(gong)后(hou),作穩定(ding)化松馳處理(li);設(she)置合理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝孔(kong)、槽;充(chong)(chong)分(fen)(fen)消(xiao)除(chu)(chu)再(zai)凝(ning)固層,以便在健全(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)狀態下使用(yong);利用(yong)矢量平移(yi)原理(li),對切割前哨已集(ji)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)內應力切通引流(liu)分(fen)(fen)散釋(shi)放(fang)(fang)(fang)。
六、韌性不足
韌性(xing)不足(zu)的原因可能是淬火(huo)(huo)溫度過高,且保溫時間過長引起晶粒粗化造成的,或由于沒有避開(kai)回火(huo)(huo)脆性(xing)區(qu)進行(xing)回火(huo)(huo)。
七、磨削裂紋
當工(gong)件內有大(da)(da)量(liang)的殘留(liu)奧氏體(ti)時,在(zai)磨削(xue)熱的作用下,發生回(hui)火轉(zhuan)變,從而產生組(zu)織(zhi)應(ying)力,導(dao)致工(gong)件開裂。其預防措施是:淬火后(hou)進行深冷處理或多次(ci)重復回(hui)火(模具回(hui)火一般為2~3次(ci),即使(shi)是冷加工(gong)用低合金工(gong)具鋼也(ye)是如此),較大(da)(da)限度(du)地降(jiang)低殘留(liu)奧氏體(ti)量(liang)。