模具熱處理中存在的缺陷及預防
2017-02-23
1．模具表面有軟點
模(mo)具熱處理后表面有(you)軟點,將影響模(mo)具的(de)耐磨性(xing)、減(jian)少模(mo)具的(de)使用壽命。
（1）產生原因
1）模具(ju)在熱(re)處理前表面有氧化皮、銹(xiu)斑及局部脫碳(tan)。
2）模(mo)具(ju)淬(cui)火(huo)(huo)加熱(re)后(hou)，冷卻淬(cui)火(huo)(huo)介質選擇不當，淬(cui)火(huo)(huo)介質中雜質過多或老化(hua)。
（2）預防措施
1）模具(ju)熱處理前(qian)應去除氧化皮、銹斑，在淬火(huo)加熱時適當(dang)保護模具(ju)表面(mian)，應盡(jin)量采用(yong)真空電爐、鹽浴爐和(he)保護氣氛爐中加熱。
2）模具淬火加熱后(hou)冷卻時，應選擇合適的(de)冷卻介(jie)質(zhi)，對長期使用(yong)的(de)冷卻介(jie)質(zhi)要經常進行過濾，或定期更換。
2．模(mo)具熱處理(li)前組織(zhi)不佳
模具(ju)(ju)最(zui)終球化(hua)(hua)組織(zhi)粗大不均、球化(hua)(hua)不完(wan)善，組織(zhi)有網(wang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)、帶狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)和鏈狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)碳化(hua)(hua)物(wu)，這將使模具(ju)(ju)在(zai)淬火后易產生裂紋，造成(cheng)模具(ju)(ju)報廢。
（1）產生原因
1）模具鋼材(cai)料(liao)原始組(zu)織存在(zai)嚴重碳化物偏析。
2）鍛(duan)造工藝不佳，如(ru)鍛(duan)造加(jia)熱溫度過高、變形量小、停鍛(duan)溫度高、鍛(duan)后冷卻(que)速度緩慢等(deng)，使(shi)鍛(duan)造組織(zhi)粗大并有網狀(zhuang)、帶狀(zhuang)及鏈狀(zhuang)碳化物存(cun)在，使(shi)球化退火(huo)時(shi)難以消除(chu)。
3）球化退(tui)(tui)火工藝不佳，如(ru)退(tui)(tui)火溫度過高或過低，等溫退(tui)(tui)火時間短等，可造(zao)成球化退(tui)(tui)火組織不均或球化不良。
（2）預防措施
1）一般應根據(ju)模(mo)(mo)具(ju)的(de)工作條件(jian)、生(sheng)產(chan)批量及材(cai)(cai)料本身(shen)的(de)強韌化性能，盡(jin)量選擇品(pin)質好的(de)模(mo)(mo)具(ju)鋼(gang)材(cai)(cai)料。
2）改進(jin)鍛造工藝或采用正(zheng)火預備熱處理，來消除原材(cai)料(liao)中網狀和鏈狀碳化(hua)物(wu)及碳化(hua)物(wu)的不均勻性(xing)。
3）對無法進(jin)行(xing)鍛造的碳(tan)化(hua)物偏析嚴重的高碳(tan)模具(ju)鋼可進(jin)行(xing)固溶細化(hua)熱(re)處理。
4）對鍛造后的(de)模坯制定正(zheng)確的(de)球化(hua)退火工藝規范，可采用調質熱處理和快速勻細球化(hua)退火工。
5）合(he)理裝(zhuang)爐，保(bao)證爐內模坯溫度的(de)均(jun)勻性。
3．模具產(chan)生淬火裂紋
模具(ju)在淬(cui)火后產(chan)生裂紋(wen)是(shi)模具(ju)熱處理(li)過程中的最大(da)缺陷，將使(shi)加工(gong)好的模具(ju)報廢，使(shi)生產(chan)和經濟(ji)造成很大(da)損失(shi)。
（1）產生的原因
1）模具材料(liao)存在嚴(yan)重(zhong)的網狀碳化物偏析。
2）模(mo)具中存(cun)在有機械加工或(huo)冷(leng)塑變形應(ying)力。
3）模具熱(re)處理操作(zuo)不(bu)當（加熱(re)或冷(leng)(leng)卻過快、淬火冷(leng)(leng)卻介(jie)質選(xuan)擇不(bu)當、冷(leng)(leng)卻溫度過低、冷(leng)(leng)卻時間過長等(deng)）。
4）模(mo)具形狀復(fu)雜、厚薄不均、帶尖角(jiao)和螺紋孔等(deng)，使熱應力和組織應力過大。
5）模具淬(cui)火加熱溫度(du)過高產生(sheng)過熱或(huo)過燒。
6）模具淬火后回火不(bu)及時(shi)(shi)或回火保溫時(shi)(shi)間不(bu)足。
7）模具返修淬火加熱時，未經中間退火而再(zai)次加熱淬火。
8）模具熱處理的，磨削工藝(yi)不當。
9）模具熱處(chu)理后(hou)電(dian)火(huo)花(hua)加工時(shi)，硬化(hua)層中存在有高的拉伸應力和顯(xian)微裂紋。
（2）預防措施
1）嚴格(ge)控制(zhi)模具(ju)原材料(liao)的內在質量
2）改(gai)進鍛造和球化退火工藝，消除(chu)網狀、帶狀、鏈狀碳化物(wu)，改(gai)善球化組織的均(jun)勻(yun)性。、
3）在(zai)機械(xie)加(jia)工后或(huo)冷塑變形后的模具應(ying)進(jin)行去應(ying)力退(tui)火（>600℃）后再進(jin)行加(jia)熱淬火。
4）對形狀復雜的(de)模具應采用石棉堵塞螺紋孔，包扎(zha)危(wei)險截(jie)面和薄壁(bi)處，并采用分(fen)級淬火或等(deng)溫淬火。
5）返修(xiu)或翻(fan)新模具(ju)時需進行(xing)退火(huo)(huo)或高(gao)溫回火(huo)(huo)。
6）模(mo)具在淬(cui)火(huo)加熱時(shi)應采(cai)取(qu)預熱，冷卻(que)時(shi)采(cai)取(qu)預冷措施，并選(xuan)擇合適(shi)淬(cui)火(huo)介質。
7）應嚴格控制(zhi)淬火加熱溫度和時間，防止(zhi)模具過(guo)熱和過(guo)燒。
8）模具(ju)淬(cui)火后應及時(shi)回(hui)火，保溫時(shi)間要(yao)充分，高合金(jin)復雜(za)模具(ju)應回(hui)火2-3次(ci)。
9）選(xuan)擇正確的磨削(xue)工藝和(he)合適的砂輪。
10）改進(jin)(jin)模具(ju)電火花加工工藝，并(bing)進(jin)(jin)行去應力回火。
4．模具(ju)淬火(huo)后組織(zhi)粗大(da)
模(mo)具(ju)淬火(huo)后組織粗大，將(jiang)嚴(yan)重影響模(mo)具(ju)的力(li)學性能(neng)，使(shi)(shi)用時將(jiang)會使(shi)(shi)模(mo)具(ju)產生斷裂，嚴(yan)重影響模(mo)具(ju)的使(shi)(shi)用壽命。
（1）產生的原因
1）模(mo)(mo)具鋼(gang)材混淆，實際鋼(gang)材淬(cui)火溫度遠低于(yu)要求模(mo)(mo)具材料的(de)淬(cui)火溫度（如把GCr15鋼(gang)當(dang)成(cheng)3Cr2W8V鋼(gang)）。
2）模(mo)具鋼淬(cui)火前未進(jin)行正確的球化(hua)處理工藝，球化(hua)組織不良。
3）模(mo)具淬火加熱溫度過高或保溫時(shi)間過長。
4）模具在(zai)爐(lu)中放置位置不當，在(zai)靠(kao)近電極或加熱(re)(re)元件(jian)區易(yi)產生過熱(re)(re)。
5）對截(jie)面變化較大的模具，淬火加熱工藝參數(shu)選擇不當，在(zai)薄截(jie)面和尖角處產生過熱。
（2）預防措施
1）鋼材入(ru)庫前應嚴格進行檢驗，嚴防鋼材混(hun)淆亂放。
2）模具淬火前應進行正確的鍛造(zao)和(he)球化退火，以確保良好的球化組織(zhi)。
3）正(zheng)確制定(ding)模具淬(cui)火加熱工藝規范，嚴格控制淬(cui)火加熱溫(wen)(wen)度和保溫(wen)(wen)時(shi)間。
4）定期檢測和校正(zheng)測溫儀(yi)表(biao)，保(bao)證儀(yi)表(biao)正(zheng)常工作。
5）模具在爐中(zhong)加熱時(shi)應(ying)與(yu)電極(ji)或(huo)加熱元件保持適(shi)當的距離。
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