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模具在退火、淬火和回火等热处理过程中,由于原材料安排不良、热处理工艺或操作不妥以及模具形状和尺寸等因素的影响而发生各种缺点。

冶金缺点及其防备措施

锻模热处理常见缺点有石墨碳、球化安排不良、网状碳化物、淬火脱碳、硬度超差、裂纹、过热或过烧、腐蚀、软点和萘状断口等。这些缺点都在不同程度上影响钢的工艺性能和模具的运用寿命,应采纳相应措施加以防备。现将锻模热处理常见缺点及其特点、发生原因、危害和防备措施作扼要叙述。

1.石墨碳

碳素工具钢退火时,因温度过高、保温时刻过长及冷却缓慢,导致钢的晶粒长大并出现石墨碳。冷变形量过大或淬火成马氏体的钢在退火时更容易发生石墨碳。石墨碳和大晶粒下降模具硬度和耐磨性等运用性能。

防备措施是严格执行工艺规范,避免温度过高、保温时刻过长及冷却缓慢。关于预先冷变形或淬火成马氏体的模具,应挑选较低的温度和保温时刻进行退火。

2.球化安排不良

球化安排的硬度低,切削加工性能好,便于模具加工。在碳素工具钢和合金工具钢退火时,当温度过低、保温时刻缺乏,将发生点状碳化物和片状珠光体,当温度过高、保温时刻过长,则发生大颗粒碳化物和粗片状珠光体。这些安排影响加工性能,甚至导致淬火裂纹。

防备措施是正确制定球化退火工艺,应留意合理装炉,避免温度不均匀。

3.网状碳化物

过共析碳素工具钢和合金工具钢的退火温度超过Acm(过共析钢所有渗碳体彻底溶入奥氏体的温度)且冷却速度过慢时,沿奥氏体晶界分出网状碳化物。网状碳化物下降钢的塑性和模具运用寿命。

防备措施是正确制定退火工艺,应留意合理装炉,避免温度不均匀。

4.脱碳

加热过程中避免模具氧化和脱碳的措施不到位以及淬火介质中含有氧和不纯物(如硫酸盐和硝酸盐等)或者与模具触摸的夹具有铁锈都会发生脱碳。脱碳下降模膛硬度和耐磨性,从而下降模具寿命。

防备措施:

(1)盐浴炉及淬火用盐应定时进行脱氧和捞渣;氧化钡应烘干、脱水。

(2)选用箱式炉加热时,应将模具装入带有维护剂的箱中,或通入维护气氛,以防模具氧化和脱碳。

(3)装箱:检查箱体和箱盖,不应漏气;铸铁屑要经600℃烘干。

(4)所用夹具喷砂清除铁锈,并清洗干净;

5.硬度超差

形成硬度超差的原因有:

(1)钢中存在石墨碳和碳化物偏析、集合;

(2)外表脱碳;

(3)淬火硬度过低或过高,加热时刻不充分;

(4)淬火冷却太慢、分级等温温度过高或时刻过长以及在冷却剂中停留时刻缺乏等;

(5)回火温度过高或回火缺乏。

硬度过低,下降耐磨性和模具寿命;硬度过高导致模具脆裂。

防备措施:

(1)加强原材料检查,保证原材料契合规范;

(2)模具毛坯的脱碳层应清除,淬火加热留意维护;

(3)正确操控淬火和回火工艺;

(4)合理挑选淬火介质,并保持清洁。

6.裂纹

形成热处理裂纹的首要原因有:

(1)原材料球化安排不良;

(2)工件中存在较大的内应力;

(3)淬火温度过热或过烧,外表脱碳;

(4)淬火介质不妥;

(5)工件形状杂乱、厚薄不均和有尖角等;

(6)未经中心退火而重复淬火;

(7)淬火后未及时回火,或回火缺乏。

有裂纹的模具有必要报废。

针对上述形成热处理裂纹原因的对应防备措施为:

(1)严格操控原材料量;

(2)低温退火消除内应力;

(3)操控淬火温度,留意加热维护;

(4)正确挑选淬火介质和淬火方法;

(5)留意对杂乱形状工件的包扎,必要时可选用特殊夹具;

(6)重复淬火前,先进行中心退火;

(7)淬火后及时回火,保证回火时刻和次数。

7.过热或过烧

热处理的过热或过烧首要发生在淬火加热过程中,发生的原因首要有:

(1)原材料球化安排不良;

(2)淬火加热温度过高或保温时刻过长;

(3)在电极盐炉中加热时,间隔电极太近,部分烧熔。

模具过烧安排不行康复,有必要报废。关于过热安排的模具,有必要从头加热到奥氏体再结晶温度以上快速冷却细化晶粒,然后从头热处理后方能运用。

针对上述形成热处理过热和过烧原因的对应防备措施为:

(1)操控原材料的预备热处理;

(2)严格操控淬火加热温度和保温时刻;

(3)模具、电极和炉底之间保持足够间隔。

8.腐蚀

热处理形成模具腐蚀的首要原因有:

(1)盐浴脱氧不良,存在大量氯离子或碳酸盐和硫酸盐含量过高;

(2)模具与夹具触摸处有铁锈;

(3)淬火或回火后模具外表存在有氯盐或硝盐;

(4)硝盐运用温度过高。

腐蚀下降模具运用寿命。

针对上述形成热处理腐蚀原因的对应防备措施为:

(1)盐浴定时脱氧,严格操控盐浴成分;

(2)用喷砂清除铁锈;

(3)淬火或回火后及时清理干净;

(4)硝盐运用温度应低于500℃。

9.软点

热处理形成模具软点的首要原因有:

(1)外表有氧化皮、锈斑或部分脱碳;

(2)冷却剂挑选不妥;

(3)淬火剂杂质过多或老化;

(4)碱浴水分过多。

部分软点也下降模具运用寿命。

针对上述形成软点原因的对应防备措施为:

(1)加热前去除模具外表氧化皮、锈斑,并留意维护外表;

(2)挑选适宜的冷却剂;

(3)过滤或换新的淬火剂;

(4)操控碱浴水分。

10.萘状断口

形成模具萘状断口的首要原因有:

(1)锻造的终锻温度过高和变形程度太小;

(2)热塑性变形或退火不充分;

(3)两次淬火之间未经中心退火。

萘状断口下降耐性及模具运用寿命。

针对上述形成萘状断口原因的对应防备措施为:

(1)操控锻造的终锻温度,终锻变形程度不小于10%;

(2)热塑性变形及两次淬火之间进行充分退火。


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