模具热处理中存在的缺陷及预防

2017-02-23

1．模具表面有软点

模(mo)具热处理后表面有(you)软点,将影响模(mo)具的耐(nai)磨性、减少模(mo)具的使用寿命。

（1）产生原因

1）模具在热处理前表(biao)面有氧化皮、锈斑及(ji)局部脱(tuo)碳。

2）模(mo)具淬(cui)火加热后，冷(leng)却淬(cui)火介(jie)质(zhi)(zhi)选(xuan)择不当(dang)，淬(cui)火介(jie)质(zhi)(zhi)中杂质(zhi)(zhi)过(guo)多或老(lao)化。

（2）预防措施

1）模具(ju)热(re)处理(li)前应(ying)去除氧(yang)化(hua)皮、锈斑(ban)，在淬火加热(re)时适当保(bao)护(hu)模具(ju)表面，应(ying)尽量采(cai)用(yong)真空电(dian)炉(lu)(lu)、盐浴炉(lu)(lu)和保(bao)护(hu)气氛炉(lu)(lu)中加热(re)。

2）模具淬火加热后冷却(que)时(shi)，应选(xuan)择合适的冷却(que)介质(zhi)，对长期(qi)使用(yong)的冷却(que)介质(zhi)要经常(chang)进行过(guo)滤(lv)，或定期(qi)更换(huan)。

2．模具热处理前组织(zhi)不佳(jia)

模(mo)具(ju)最终球(qiu)化组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)粗大不均、球(qiu)化不完善(shan)，组(zu)(zu)织(zhi)(zhi)有网(wang)状、带状和链状碳化物，这将使模(mo)具(ju)在淬火(huo)后易产生(sheng)裂(lie)纹，造成模(mo)具(ju)报废。

（1）产生原因

1）模(mo)具钢材料原始组织(zhi)存在(zai)严重碳(tan)化物偏析。

2）锻(duan)造工艺不佳(jia)，如锻(duan)造加热温(wen)度过高(gao)(gao)、变形量(liang)小、停锻(duan)温(wen)度高(gao)(gao)、锻(duan)后冷却速(su)度缓慢(man)等，使(shi)锻(duan)造组织粗(cu)大并有网状、带状及(ji)链状碳化物(wu)存在(zai)，使(shi)球(qiu)化退火时难以消除。

3）球(qiu)化(hua)退(tui)火(huo)工艺不佳(jia)，如退(tui)火(huo)温(wen)度过高或过低，等温(wen)退(tui)火(huo)时间短等，可造成球(qiu)化(hua)退(tui)火(huo)组(zu)织不均或球(qiu)化(hua)不良。

（2）预防措施

1）一般应根据模具(ju)(ju)的工作条件、生(sheng)产批量(liang)及材料本身的强韧(ren)化性能，尽量(liang)选择品质好的模具(ju)(ju)钢材料。

2）改(gai)进锻(duan)造工艺或采用正(zheng)火(huo)预(yu)备热处理，来消除(chu)原材料中(zhong)网(wang)状和链状碳化(hua)物及碳化(hua)物的不均匀性(xing)。

3）对(dui)无(wu)法(fa)进行锻造的碳化(hua)物(wu)偏析严重(zhong)的高碳模具钢可进行固溶细化(hua)热(re)处(chu)理(li)。

4）对锻造后的模坯制(zhi)定正确的球(qiu)化(hua)退(tui)火工艺规范，可采用调(diao)质热处理和(he)快速(su)匀(yun)细球(qiu)化(hua)退(tui)火工。

5）合理(li)装炉，保证炉内模坯温度的均匀性。

3．模具(ju)产生淬火裂纹

模(mo)具(ju)在淬火后产(chan)生(sheng)裂纹(wen)是模(mo)具(ju)热处理(li)过(guo)程中的(de)最(zui)大缺陷(xian)，将使加工好的(de)模(mo)具(ju)报废，使生(sheng)产(chan)和经济造成很(hen)大损失。

（1）产生的原因

1）模(mo)具材料存在(zai)严(yan)重的网状碳(tan)化物(wu)偏析。

2）模具中存在(zai)有机械加工或(huo)冷塑(su)变形应力。

3）模具热处理操作不当（加热或冷却过(guo)快、淬火(huo)冷却介(jie)质(zhi)选择不当、冷却温度过(guo)低、冷却时间过(guo)长等(deng)）。

4）模具(ju)形状复(fu)杂(za)、厚薄不均、带尖角和(he)螺纹孔等，使热应(ying)力和(he)组织应(ying)力过大。

5）模具(ju)淬火加热温度过高产生过热或过烧。

6）模(mo)具(ju)淬火(huo)后(hou)回(hui)火(huo)不及时或(huo)回(hui)火(huo)保温时间不足。

7）模具返修淬火加热时，未经中间退火而再次加热淬火。

8）模具热处(chu)理的，磨(mo)削(xue)工(gong)艺不当。

9）模具热处理后电火花加工(gong)时，硬化层(ceng)中存在(zai)有高的拉伸应力(li)和显微(wei)裂纹。

（2）预防措施

1）严格控制模具原(yuan)材(cai)料的(de)内(nei)在质(zhi)量(liang)

2）改进锻(duan)造和(he)球化(hua)退火工艺(yi)，消除网状(zhuang)(zhuang)、带状(zhuang)(zhuang)、链状(zhuang)(zhuang)碳化(hua)物，改善球化(hua)组织(zhi)的均匀性(xing)。、

3）在机(ji)械加(jia)工后(hou)或(huo)冷(leng)塑变形后(hou)的模(mo)具应进行去(qu)应力退(tui)火（>600℃）后(hou)再进行加(jia)热淬火。

4）对形(xing)状复杂的(de)模具(ju)应(ying)采(cai)用石棉堵塞螺纹孔，包扎危险截面(mian)和薄壁(bi)处，并采(cai)用分级淬火(huo)或等温淬火(huo)。

5）返(fan)修或翻新模(mo)具时需进行退(tui)火或高温回火。

6）模具在淬火加热(re)时应采取(qu)(qu)预(yu)(yu)热(re)，冷却时采取(qu)(qu)预(yu)(yu)冷措施(shi)，并选(xuan)择合适淬火介质。

7）应严(yan)格控制淬火加热(re)温度和(he)时间，防止模具过热(re)和(he)过烧。

8）模具淬火后应(ying)及时回火，保温时间要充分(fen)，高(gao)合(he)金复杂模具应(ying)回火2-3次。

9）选择正确(que)的(de)磨削工艺和合适的(de)砂轮(lun)。

10）改进模(mo)具(ju)电火花加工工艺，并进行去(qu)应力回火。

4．模具淬火后组织(zhi)粗大

模(mo)(mo)具(ju)淬火(huo)后组织(zhi)粗大，将严重(zhong)影(ying)响模(mo)(mo)具(ju)的(de)力(li)学性能，使用(yong)时将会使模(mo)(mo)具(ju)产生断(duan)裂，严重(zhong)影(ying)响模(mo)(mo)具(ju)的(de)使用(yong)寿命。

（1）产生的原因

1）模(mo)具钢材混(hun)淆，实(shi)际钢材淬(cui)火温(wen)度远(yuan)低于要求模(mo)具材料的(de)淬(cui)火温(wen)度（如把(ba)GCr15钢当成3Cr2W8V钢）。

2）模(mo)具(ju)钢(gang)淬(cui)火前未进行(xing)正确的球化处理工(gong)艺，球化组织不良。

3）模具(ju)淬(cui)火加(jia)热(re)温(wen)度过高或保温(wen)时间过长。

4）模(mo)具在炉中(zhong)放(fang)置(zhi)位置(zhi)不当，在靠近电极或加热(re)元件区易产生过热(re)。

5）对(dui)截面(mian)变化较大的模具，淬火加(jia)热(re)工艺参数选择不(bu)当，在薄截面(mian)和尖(jian)角处产生过热(re)。

（2）预防措施

1）钢材入(ru)库(ku)前应严(yan)(yan)格进行检验，严(yan)(yan)防(fang)钢材混淆(xiao)乱放。

2）模具淬火前(qian)应进行(xing)正确的锻造(zao)和球化(hua)退火，以确保(bao)良好的球化(hua)组织。

3）正确制(zhi)定模具淬(cui)火加(jia)热工艺规范(fan)，严格控(kong)制(zhi)淬(cui)火加(jia)热温(wen)度和保温(wen)时(shi)间。

4）定期检测和校(xiao)正测温仪表(biao)，保(bao)证(zheng)仪表(biao)正常工作。

5）模具在(zai)炉中(zhong)加(jia)热时应与(yu)电极或加(jia)热元件保持适当的(de)距离。