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由于锻造模具在热处理之前具有不同程度的变形应力和组织应力,因此在热处理加热过程中,原始的内应力将被消除而产生变形,并且加热和冷却期间结构的转变伴随着新的变形 。 因此,热处理变形是不可避免的,我们只能采取有针对性的预防措施来减少变形,并且不可能消除。 另外,由于不适当的热处理,在使用锻模时,热处理变形还应包括异常变形和开裂。  

1。 变形的原因及预防措施  

导致锻模热处理变形的因素包括变形应力,碳化物偏析,脱碳,淬火温度,模具形状,过早清洁,不及时回火和返工处理。 模具的变形不仅影响锻造的精度,而且影响模具的使用寿命,应采取相应的措施加以防止。 现在将简要描述锻模的热处理变形的原因和预防措施。  

1)变形应力  

锻模毛坯在锻造和冷却过程中具有较大的内应力,没有消除应力的退火,从而在热处理过程中引起变形。 预防措施是预先进行应力消除退火。  

2)碳化物偏析  

当碳化物严重偏析时,富碳化物区域和合金元素含量较高的区域会降低Ms点(奥氏体开始转变为马氏体的温度)。 不同区域的Ms点不同。 淬火过程中奥氏体向马氏体的转变具有一定的顺序,从而增加了结构应力。 碳化物富集区具有更多的残余奥氏体,并且在淬火过程中产生更多的二次马氏体。 增加组织应力,这会导致模具变形。  

预防措施是:  

(1)增加模具毛坯的锻造比,提高碳化物偏析程度,加强金相检验;  

(2)当偏析严重时,可以降低淬火加热温度以减少变形并防止开裂,但会失去热刚度;  

(3)通过粉末冶金生产模具是消除偏析的基本措施。  

3)脱碳  

模具表面的脱碳可改善Ms点,形成较大的组织应力并引起变形。  

预防措施是在锻造加热,初步热处理和终热处理期间加强保护,以防止脱碳。  

4)淬火温度  

如果淬火温度过高,奥氏体晶粒将过度生长,降低机械性能并增加脆性,从而增加变形和开裂的可能性。  

预防措施是加强测温仪器的标定,以防止运行温度; 在对模具进行热处理之前,首先要对样品进行测试,以检查金相组织或断裂,以确定加热温度。  

5)模具形状  

在复杂的空腔形状,不均匀的壁厚和尖角的情况下,复杂的热应力和组织应力会导致变形。  

预防措施是:  

(1)使用多次预热,多步淬火和等温淬火以减少应力并控制变形;  

(2)采用治具控制变形。  

6)过早清洁  

高速钢模具的淬火和冷却尚未降到室温,它仍处于马氏体转变区。 如果用水洗涤,由于过快的冷却速度,它会变形。 预防措施是等待模具冷却后再清洗。  

7)回火不及时  

模具在淬火后具有一定的热应力和组织应力。 如果不及时回火,模具将变形。 预防措施通常是在淬火冷却至约80℃时立即回火。  

8)返工处理  

当模具经过热处理后不合格时,可以对其进行返修热处理(重新淬火),如果忽略退火过程,则会导致重新淬火变形或开裂。 预防措施是在重新淬火之前进行退火处理以消除应力,细化奥氏体晶粒,并为重新淬火提供良好的原始条件。  


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