模具硬度不合格產(chǎn)生的原因及對策
模具熱處理硬度是非常重要的力學(xué)性能指標,硬度不合格是十分嚴重的缺陷。模具熱處理后,硬度不足或硬度不均,將使模具耐磨性及疲勞強度等性能降低,導(dǎo)致模具早起失效,嚴重降低模具的使用壽命,進而影響經(jīng)濟效益。那么模具硬度不合格產(chǎn)生的原因是什么呢?又有什么對策呢?
1.產(chǎn)生原因
( 1)模具截面大,鋼材淬透性差,如大型模具選用了淬透性低的鋼種。
(2)模具鋼原始組織中碳化物偏析嚴重或組織粗大,鋼中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。
(3)模具鍛造工藝不正確,鍛造后未能進行很好的球化退火,使模具鋼球化組織不良。
(4)模具表面未除凈退火或淬火加熱時產(chǎn)生的脫碳層。
(5)模具淬火溫度過高,淬火后殘留奧氏體量過多;或淬火溫度過低,加熱保溫時間不足,使模具鋼的相變不完全。
(6)模具淬火加熱后冷卻速度過慢,分級與等溫溫度過高或時間過長,淬火冷卻介質(zhì)選擇不當。
(7)堿浴水分過少,或淬火冷卻介質(zhì)中含雜質(zhì)過多,或淬火冷卻介質(zhì)老化。
(8)模具淬火冷卻后出淬火冷卻介質(zhì)時溫度過高,冷卻不足。
(9)回火不充分及回火溫度過高。
2.對策
(1)正確選用模具鋼種,大型模具應(yīng)選用淬透性高的模具鋼。
(2)加強原材料檢查,確保原材料符合標準。對不良原材料鋼材進行合理的鍛造,并進行球化退火處理,確保獲得良好的組織。碳素工具鋼不宜多次退火,以防石墨化。
(3)嚴格執(zhí)行鍛造工藝和球化退火工藝,保證有良好的預(yù)備熱處理組織。
(4)熱處理前,應(yīng)徹底清除模具表面的銹斑和氧化皮,并注意加熱時的保護,盡量采用真空加熱淬火或保護氣氛加熱淬火,鹽浴加熱時應(yīng)進行良好的脫氧處理。
(5)正確制訂模具淬火加熱工藝參數(shù),確保相變充分,以大于臨界冷卻速度的冷卻速度進行快速冷卻,以獲得合格的金相組織。
(6)正確選用淬火冷卻介質(zhì)和冷卻方式,嚴格控制分級與等溫溫度和時間。
(7)要嚴格控制堿浴水分含量,對長期使用的淬火冷卻介質(zhì),要經(jīng)常進行過濾及定期更換,并保持清潔,定期檢測其淬火冷卻特性曲線。
(8)對尺寸大的模具,適當延長浸入淬火冷卻介質(zhì)的時間,防止模具出淬火冷卻介質(zhì)的溫度過高。
(9)模具淬火后應(yīng)及時、充分回火,并防止回火溫度過高。
(10)對硬度要求高的模具,可采用深冷處理(如-110至-196℃)。
(11)進行表面強化處理。