熱處理硬度是模具的一個非常重要的力學性能指標,硬度不合格是一個非常嚴重的缺陷。熱處理后模具硬度不足或不均勻,會降低模具的耐磨性和疲勞強度,導致模具早期失效,嚴重降低模具壽命。
1.產(chǎn)生原因
主要研究結(jié)果如下:
1)模具截面大,淬透性差,大型模具選用淬透性低的鋼。
2)模具鋼原始組織中存在嚴重的碳化物偏析或粗大的顯微組織,存在石墨碳和碳化物的偏聚和聚集。
3)模鍛工藝不正確,鍛造后不能很好地進行球化退火,因此模具鋼的球化結(jié)構(gòu)較差。
4)模具表面脫碳層未經(jīng)退火或淬火加熱去除。
5)模具淬火溫度過高,淬火后剩下的奧氏體過多;或淬火溫度過低,加熱絕緣時間不足,導致模具鋼的相變不完全。
(6)模具淬火加熱后冷卻速度過慢,分級等溫度過高或時間過長,淬火冷卻介質(zhì)選擇不當。
(7)堿浴中的水太少,或淬火冷卻介質(zhì)中雜質(zhì)太多,或淬火冷卻介質(zhì)老化。
8)當模具淬火和冷卻時,淬火冷卻介質(zhì)的溫度太高并且冷卻不充分。
9)回火不足,回火溫度高。
2. 對策
1)模具鋼的正確選擇,大型模具應為高硬度高合金模具鋼。
(二)加強原材料檢驗,確保符合標準。對不良原料鋼進行合理鍛造并進行球化退火處理,保證獲得良好組織。碳素工具鋼是不容易退火多次,以防止石墨化。
3)嚴格執(zhí)行鍛造工藝和球化退火工藝,保證良好的預熱處理組織。
4)熱處理前,可以清除模具表面的銹斑和水垢,注意加熱時的保護。盡量使用真空加熱或淬火或保護氣氛來加熱和淬火。當鹽浴加熱時,應將其脫氧。
5)正確制定模具淬火加熱工藝參數(shù),保證相變充分,冷卻速度快于臨界冷卻速度,獲得合格的金相組織。
6)選擇合適的淬火冷卻介質(zhì)和冷卻方法,嚴格控制分級和等溫溫度及時間。
7)嚴格控制堿浴的含水率,定期對長時間使用的淬火冷卻介質(zhì)進行過濾、更換,保持清潔,定期測試淬火冷卻特性曲線。
8)對于尺寸較大的模具,應適當延長浸泡在淬火冷卻介質(zhì)中的時間,以防止模具在過高溫度下離開淬火冷卻介質(zhì)。
9)模具淬火后,應及時充分回火,防止回火溫度過高。
10)對硬度要求高的模具,可采用深冷處理(如-110~196 C)。
11)表面加固處理。