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模具鋼熱處理工藝(熱作模具鋼在熱處理過程中的變形及預防措施)
來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-10-11 | 32 次瀏覽 | 分享到:
模具鋼熱處理工藝(熱作模具鋼在熱處理過程中的變形及預防措施)
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  模具鋼熱處理工藝(熱作模具鋼在熱處理過程中的變形及預防措施)

  

       模具鋼熱處理工藝(熱作模具鋼在熱處理過程中的變形及預防措施)

  

      由于熱作模具鋼在熱處理前存在變形應力和結構應力,在熱處理過程中,原有的內應力會被消除,加熱和冷卻過程中的結構轉變會伴隨著新的變形。因此,熱處理變形是不可避免的,我們只能采取針對性的預防措施來減少變形,但不可能消除。此外,熱處理變形還應包括熱處理不當引起的異常變形和開裂。

  

  1.變形原因及預防措施

  

  熱處理過程中造成鍛模變形的因素包括變形應力、碳化物偏析、脫碳、淬火溫度、模具形狀、過早清洗、回火和修復處理不及時。模具變形不僅影響鍛件的精度,還影響模具的使用壽命,因此應采取相應的措施加以防止。簡述了鍛模熱處理變形的原因及預防措施。

  

模具鋼


  1)變形應力

  

  鍛模毛坯在鍛造和冷卻過程中有很大的內應力,沒有退火消除應力,導致熱處理變形。預防措施是提前進行應力消除退火。

  

  2)碳化物偏析

  

  當碳化物嚴重偏析時,碳化物豐富、合金元素含量高的區域使Ms點(奧氏體開始轉變為馬氏體的溫度)降低。不同區域的不同Ms點導致奧氏體在淬火過程中有序轉變為馬氏體,增加了組織應力。碳化物富集區殘留奧氏體較多,淬火時產生較多二次馬氏體,再次增加組織應力,從而引起模具變形。

  

  預防措施是:

  

  (1)增加模坯開口鍛造比,提高碳化物偏析程度,加強金相檢驗;

  

  (2)偏析嚴重時,可降低淬火溫度,減少變形,防止開裂,但熱硬度損失;

  

  (3)采用粉末冶金生產模具是消除偏析的根本措施。

  

  3)脫碳

  

  模具表面脫碳增加了Ms點,導致更大的結構應力和變形。

  

  預防措施是在鍛件加熱、初步熱處理和最終熱處理過程中加強保護,防止脫碳。

  

  4)淬火溫度

  

  淬火溫度過高,使奧氏體晶粒過度長大,降低力學性能,增加脆性,從而增加變形開裂的可能性。

  

  預防措施是加強測溫儀表的校準,防止溫度失控。模具熱處理前,測試試樣,檢查金相組織或斷口,以確定加熱溫度。

  

  5)模具形狀

  

  在模具型腔形狀復雜、壁厚不均勻、角度尖銳的情況下,復雜的熱應力和組織應力會引起變形。

  

  預防措施是:

  

  (1)通過多次預熱、多次分級淬火和等溫淬火,降低應力,控制變形;

  

  (2)用夾具控制變形。

  

  6)過早清洗

  

  高速鋼模具的淬火冷卻并未降至室溫,仍處于馬氏體轉變區。如果用水沖洗,會因冷卻速度過快而變形。預防措施是在模具充分冷卻后清洗模具。

  

  7)回火不及時

  

  淬火后,模具有一定的熱應力和結構應力。如果不及時回火,模具會變形。預防措施通常是淬火冷卻到80℃左右時立即回火。

  

  8)修復處理

  

  當模具熱處理后不合格,允許修復熱處理(再淬火)時,如果忽略退火工藝,會造成再淬火變形或開裂。預防措施是在再淬火前進行退火,以消除應力,細化奧氏體晶粒,從而為再淬火提供良好的原始條件。


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