模具鋼熱處理缺陷的原因及處理

模具的熱處理包含了預備熱處理、最終熱處理及表面強化處理。通常熱處理缺陷是指模具在最終熱處理過程中或在以后的工序中以及使用過程中出現的各種缺陷,如淬裂、變形超差、硬度不足、電加工開裂、磨削裂紋、模具的早期破壞等。下面就猝裂及硬度不足進行詳細解說。

淬裂的原因及預防措施如下:

(1)形狀效應,主要是設計因素造成的,如圓角R過小、孔穴位置設置不當,截面過渡不好。

(2)過熱(過燒),主要是由控溫不準或跑溫、工藝設置溫度過高、爐溫不均等因素造成,預防措施包括檢修、校對控溫系統,修正工藝溫度,在工件與爐底板間加墊鐵等。

(3)脫碳,主要由過熱(或過燒)、空氣爐無保護加熱、機加余量小,鍛造或預備熱處理殘留脫碳層等因素造成,預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或使用防氧化涂料;機加工余量加大2~3mm。

(4)冷卻不當,主要是冷卻劑選擇不當或過冷造成,應當掌握淬火介質冷卻特性或回火處理。

(5)模具鋼材組織不良,如碳化物偏析嚴重,鍛造質量差,預備熱處理方法不當等,預防措施是采用正確的鍛造工藝和合理的預備熱處理制度。

硬度不足的原因和預防措施如下:

1)淬火溫度過低,主要是由于工藝設置溫度不當、控溫系統誤差、裝爐或進入冷卻槽方法不當等原因造成,應該修正工藝溫度,檢修校核控溫系統,裝爐時,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)淬火溫度過高,這是由工藝設置溫度不當或控溫系統誤差造成,應當修正工藝溫度,檢修校核控溫系統。

3)過回火,這是由回火溫度設置過高、控溫系統故障誤差或爐溫過高時入爐造成,應當修正工藝溫度,檢修校核控溫系統,不高于設置爐溫裝入。

4)冷卻不當,原因是預冷時間過長,冷卻介質選擇不當,淬火介質溫度漸高而冷卻性能下降,攪拌不良或出槽溫度過高等,措施:出爐、入槽等要快;掌握淬火介質冷卻特性;油溫60~80℃,水溫30℃以下,當淬火量大而使冷卻介質升溫時,應添加冷卻淬火介質或改用其它冷卻槽冷卻;加強冷卻劑的攪拌;在Ms+50℃時取出。

5)脫碳,這是由原材料殘留脫碳層或淬火加熱時造成,預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或使用防氧化涂料;機加工余量加大2~3mm。