重力铸造模具中的热处理存在的缺陷及预防

2021-03-17 0

       1.模具表面有软点

  模具热处理后表面有软点,将影响模具的耐磨性、减少模具的使用寿命。

  (1)产生原因

  模具在热处理前表面有氧化皮、锈斑及局部脱碳。淬火加热后,冷却淬火介质选择不当,淬火介质中杂质过多或老化。

  (2)预防办法

  模具热处理前应去除氧化皮、锈斑,在淬火加热时恰当维护模具表面,应尽量选用真空电炉、盐浴炉和维护气氛炉中加热。淬火加热后冷却时,应选择适合的冷却介质,对长期使用的冷却介质要常常进行过滤,或守时替换。


  2.模具热处理前组织欠安

  模具终究球化组织粗大不均、球化不完善,组织有网状、带状和链状碳化物,这将使模具在淬火后易产生裂纹,构成模具报废。

  (1)产生原因

  模具钢材料原始组织存在严峻碳化物偏析。铸造工艺欠安,如铸造加热温度过高、变形量小、停锻温度高、锻后冷却速度缓慢等,使铸造组织粗大并有网状、带状及链状碳化物存在,使球化退火时难以消除。球化退火工艺欠安,如退火温度过高或过低,等温退火时间短等,可构成球化退火组织不均或球化不良。

  (2)预防办法

  一般应根据模具的作业条件、出产批量及材料自身的强韧化功用,尽量选择品质好的模具钢材料。改善铸造工艺或选用正火预备热处理,来消除原材料中网状和链状碳化物及碳化物的不均匀性。

  对无法进行铸造的碳化物偏析严峻的高碳模具钢可进行固溶细化热处理。对铸造后的模坯拟定正确的球化退火工艺标准,可选用调质热处理和快速匀细球化退火工。合理装炉,确保炉内模坯温度的均匀性。

重力铸造

  3.模具产生淬火裂纹

  模具在淬火后产生裂纹是模具热处理过程中的最大缺陷,将使加工好的模具报废,使出产和经济构成很大丢失。

  (1)产生的原因

  模具材料存在严峻的网状碳化物偏析。 模具中存在有机械加工或冷塑变形应力。热处理操作不当(加热或冷却过快、淬火冷却介质选择不当、冷却温度过低、冷却时间过长等)。

  模具形状凌乱、厚薄不均、带尖角和螺纹孔等,使热应力和组织应力过大。淬火加热温度过高产生过热或过烧。 淬火后回火不及时或回火保温时间缺乏。返修淬火加热时,未经中心退火而再次加热淬火。热处理的,磨削工艺不当。热处理后电火花加工时,硬化层中存在有高的拉伸应力和显微裂纹。

  (2)预防办法

  严峻操控模具原材料的内在质量,改善铸造和球化退火工艺,消除网状、带状、链状碳化物,改善球化组织的均匀性。在机械加工后或冷塑变形后的模具应进行去应力退火(>600℃)后再进行加热淬火。对形状凌乱的模具应选用石棉阻塞螺纹孔,包扎风险截面和薄壁处,并选用分级淬火或等温淬火。

  返修或创新模具时需进行退火或高温回火。在淬火加热时应采取预热,冷却时采取预冷办法,并选择适合淬火介质。应严峻操控淬火加热温度和时间,防止模具过热和过烧。

  模具淬火后应及时回火,保温时间要充分,高合金凌乱模具应回火2-3次。选择正确的磨削工艺和适合的砂轮。改善模具电火花加工工艺,并进行去应力回火。


  4.模具淬火后组织粗大

    模具淬火后组织粗大,将严峻影响模具的力学功用,使用时将会使模具产生开裂,严峻影响模具的使用寿命。

  (1)产生的原因

  模具钢材混杂,实践钢材淬火温度远低于要求模具材料的淬火温度(如把GCr15钢当成3Cr2W8V钢)。钢淬火前未进行正确的球化处理工艺,球化组织不良。淬火加热温度过高或保温时间过长。在炉中放置方位不当,在挨近电极或加热元件区易产生过热。对截面改变较大的模具,淬火加热工艺参数选择不当,在薄截面和尖角处产生过热。

  (2)预防办法

  钢材入库前应严峻进行查验,谨防钢材混凌乱放。模具淬火前应进行正确的铸造和球化退火,以确保杰出的球化组织。正确拟定模具淬火加热工艺标准,严峻操控淬火加热温度和保温时间。守时检测和校对测温表面,确保表面正常作业。在炉中加热时应与电极或加热元件坚持恰当的距离。