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模具硬度五大方面缺陷及預(yù)防措施

模具的使用現(xiàn)在非常廣泛,為了提高模具制造工藝性能,通常為模具進(jìn)行熱處理工藝,其熱處理模具時(shí)常見(jiàn)的缺陷有:淬裂、變形超差、硬度不足、電加工開(kāi)裂、磨削裂紋、模具的早期破壞等。可見(jiàn)模具硬度不足是常見(jiàn)的缺陷類(lèi)型之一。


那模具不足缺陷原因以及預(yù)防措施都有哪些?

主要有以下五大方面:


1、淬火溫度過(guò)低,主要是由于工藝設(shè)置溫度不當(dāng)、控溫系統(tǒng)誤差、裝爐或進(jìn)入冷卻槽方法不當(dāng)?shù)仍蛟斐?應(yīng)該修正工藝溫度,檢修校核控溫系統(tǒng),裝爐時(shí),工件間隔合理擺放均勻,分散入槽,禁止堆積或成捆入槽冷卻。


2、淬火溫度過(guò)高,這是由工藝設(shè)置溫度不當(dāng)或控溫系統(tǒng)誤差造成,應(yīng)當(dāng)修正工藝溫度,檢修校核控溫系統(tǒng)光電牙軸。


3、過(guò)回火,這是由回火溫度設(shè)置過(guò)高、控溫系統(tǒng)故障誤差或爐溫過(guò)高時(shí)入爐造成,應(yīng)當(dāng)修正工藝溫度,檢修校核控溫系統(tǒng),不高于設(shè)置爐溫裝入。


4、冷卻不當(dāng),原因是預(yù)冷時(shí)間過(guò)長(zhǎng),冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng),淬火介質(zhì)溫度漸高而冷卻性能下降,攪拌不良或出槽溫度過(guò)高等,措施:出爐、入槽等要快;掌握淬火介質(zhì)冷卻特性;油溫60~80℃,水溫30℃以下,當(dāng)淬火量大而使冷卻介質(zhì)升溫時(shí),應(yīng)添加冷卻淬火介質(zhì)或改用其它冷卻槽冷卻;加強(qiáng)冷卻劑的攪拌;在Ms+50℃時(shí)取出螺紋研磨鑲件。


5、脫碳,這是由原材料殘留脫碳層或淬火加熱時(shí)造成,預(yù)防措施為可控氣氛加熱,鹽浴加熱,真空爐、箱式爐采用裝箱保護(hù)或使用防氧化涂料;機(jī)加工余量加大2~3mm。

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模具硬度不足、硬度不均的原因及對(duì)策分析

模具熱處理硬度是非常重要的力學(xué)性能指標(biāo),硬度不合格是十分嚴(yán)重的缺陷。模具熱處理后硬度不足或硬度不均將使模具耐磨性及疲勞強(qiáng)度等性能降低,導(dǎo)致模具早起失效,嚴(yán)重降低模具的使用壽命。


一. 產(chǎn)生原因


1. 模具截面大,鋼材淬透性差,如大型模具選用了淬透性低的鋼種。


2. 模具鋼原始組織中碳化物偏析嚴(yán)重或組織粗大,鋼中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。


3. 模具鍛造工藝不正確,鍛造后未進(jìn)行很好的球化退火,使模具鋼球化組織不良。


4. 模具表面未除凈退火或淬火加熱時(shí)產(chǎn)生的脫碳層。


5. 模具淬火溫度過(guò)高,淬火后殘留奧氏體量過(guò)多;或淬火溫度過(guò)低,加熱保溫時(shí)間不足,使模具鋼的相變不完全。


6. 模具淬火加熱后冷卻速度過(guò)慢,分級(jí)與等溫溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng),淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)。


7. 堿浴水分過(guò)少,或淬火冷卻介質(zhì)中含雜質(zhì)過(guò)多,或淬火冷卻介質(zhì)老化。


8. 模具淬火冷卻后出淬火冷卻介質(zhì)時(shí)溫度過(guò)高,冷卻不足。


9. 回火不充分及回火溫度過(guò)高等。


二. 對(duì)策


1. 正確選用模具鋼種,大型模具應(yīng)選用淬透性高的高合金模具鋼。


2. 加強(qiáng)原材料檢查,確保原材料符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)不良原材料鋼材進(jìn)行合理的鍛造并進(jìn)行球化退火處理,確保獲得良好的組織。碳素工具鋼不易多次退火,以防石墨化。


嚴(yán)格執(zhí)行鍛造工藝和球化退火工藝,保證有良好的預(yù)備熱處理組織。


4. 熱處理前應(yīng)徹底清除模具表面的銹斑和氧化皮,并注意加熱時(shí)的保護(hù),盡量采用真空加熱淬火或保護(hù)氣氛加熱淬火,鹽浴加熱時(shí)應(yīng)進(jìn)行良好的脫氧處理。


5. 正確制訂模具淬火加熱工藝參數(shù),確保相變充分,以大于臨界冷卻速度的冷卻速度進(jìn)行快速冷卻,以獲得合格的金相組織。


6. 正確選用淬火冷卻介質(zhì)和冷卻方式,嚴(yán)格控制分級(jí)與等溫溫度和時(shí)間。


7. 要嚴(yán)格控制堿浴水分含量,對(duì)長(zhǎng)期使用的淬火冷卻介質(zhì)要經(jīng)常進(jìn)行過(guò)濾及定期更換,并保持清潔,定期檢測(cè)其淬火冷卻特性曲線(xiàn)。


8. 對(duì)尺寸大的模具,適當(dāng)延長(zhǎng)浸入淬火冷卻介質(zhì)的時(shí)間,防止模具出淬火冷卻介質(zhì)的溫度過(guò)高。


9. 模具淬火后應(yīng)及時(shí)、充分回火,并防止回火溫度過(guò)高。


10. 對(duì)硬度要求高的模具可采用深冷處理(如-110~-196℃)。


11. 進(jìn)行表面強(qiáng)化處理。

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