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模具钢热处理中遇到的问题以及解决方法
来源: | 作者:东启特钢 | 发布时间: 2020-11-20 | 17 次浏览 | 分享到:
模具钢热处理中遇到的问题以及解决方法
  模具钢热处理中遇到的问题以及解决方法
  模具钢
  一些钢厂在钢材热处理过程中,由于操作不当或其他原因,钢材存在各种问题。以下是模具钢厂家整理了一些钢材热处理不当导致的问题以及一些解决方法和预防措施,希望对大家有所帮助。
  
  一、脱碳
  
  脱碳是钢件加热或保温时,由于周围大气的作用,表层碳全部或部分损失的现象和反应。钢件脱碳不仅会造成硬度不足、淬火裂纹、热处理变形和化学热处理缺陷,而且对疲劳强度、耐磨性和模具性能也有很大影响。
  
  二、淬火裂纹
  
  1.形状效应。主要是设计因素造成的,圆角R过小,孔位置不当,截面过渡不好。
  
  2.过热(燃烧)。主要是温度控制或温度运行不准确、工艺设定温度过高、炉温不均匀等因素造成的。预防措施包括:大修、温控系统校准、工艺温度校正、工件与炉底板之间加垫片等。
  
  3.脱碳。主要是过热(或过烧)、空气炉无保护加热、加工余量小、锻造或预热处理残留脱碳层等原因造成的。预防措施为:控制气氛加热、盐浴加热、真空炉和箱式炉采用包装保护或采用抗氧化涂层;加工余量增加2-3毫米。
  
  4.冷却不当。主要是冷却液选择不当或过冷造成的,需要掌握淬火介质或回火处理的冷却特性。
  
  5.原材料组织不好。如果碳化物偏析严重,锻造质量差,制备热处理方法不当,预防措施是采用正确的锻造工艺和合理的制备热处理制度。
  
  二、硬度不够
  
  1.淬火温度太低。主要是工艺设定温度不当、温控系统错误、装炉或进入冷却罐方法不当等原因造成的。过程温度要校正,温控系统要检修检查。装炉时,工件应合理、均匀地间隔放置,分散到罐内,禁止堆放或捆在罐内冷却。
  
  2.淬火温度太高。这是由于工艺设定温度不当或温控系统错误造成的,因此应校正工艺温度,并对温控系统进行检修。
  
  3.过度回火。这是由于回火温度设置过高、温控系统故障或炉温过高时加料造成的。应校正工艺温度,检修和检查温控系统,装料不应高于设定的炉温。
  
  4.冷却不当。原因是预冷时间过长、冷却介质选择不当、淬火介质温度较高、冷却性能较低、搅拌不良或出口温度过高等。措施:出炉快入罐;掌握淬火介质的冷却特性;油温60-80℃,水温30℃以下。当淬火量大,冷却介质升温时,应加入冷却淬火介质或用其他冷却槽冷却。加强冷却液的搅拌;在Ms+50℃取出。
  
  三、裂纹
  
  当工件中存在大量残余奥氏体时,在磨削热的作用下发生回火转变,导致工件产生结构应力和裂纹。预防措施如下:淬火后,进行多次深冷处理或反复回火(模具回火一般为2-3次,即使是冷加工用低合金工具钢也是如此),使残余奥氏体量降至最低。
  
  四、变形超出公差
  
  在机械制造中,热处理的淬火变形是绝对的,而变形是相对的。换句话说,这只是变形大小的问题。这主要是由于热处理过程中马氏体相变的表面浮雕效应。
  
  防止热处理变形是一项非常困难的任务,在许多情况下必须通过经验来解决。这是因为不仅钢种和模具形状对热处理变形有影响,而且碳化物分布和锻造热处理方法不当也会造成或加剧热处理变形。而且在很多热处理条件下,只要某个条件发生变化,钢件的变形程度就会发生很大的变化。
  
  五、电火花加工引起的裂纹
  
  在模具制造中,电火花加工(电脉冲和线切割)的应用越来越广泛,但随着电火花加工的广泛应用,其造成的缺陷也相应增加。
  
  放电加工是一种利用放电产生的高温熔化模具表面的加工方法,因此在加工表面上形成放电加工的白色变质层,并产生约800兆帕的拉伸应力,因此在模具的电加工过程中经常出现变形或裂纹等缺陷。
  
  六、韧性不足
  
  韧性不足的原因可能是淬火温度过高,保温时间过长,造成晶粒粗化,或者回火时没有避开回火脆性区。
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