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模具钢在热处理过程中出现的问题及应对措施
编辑:宁国市瑞达机械制造有限公司   时间:2022-04-28

钢锻模具钢的热处理工艺是机械制造中的重要工艺之一,是指通过改变工件内部的微观结构或改变工件表面的化学成分,可以提高工件的性能和内在质量。一般有两次硬化和一次温度回火几个步骤,模具钢在热处理过程中很可能出现下面几种问题,该怎么应对呢?一起来看看。

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       一、淬裂

1. 形状效应。主要是设计因素造成的,如圆角R过小、孔穴位置设置不当,截面过渡不好。

2. 过热。主要是由控温不准或跑温、工艺设置温度过高、炉温不均等因素造成,预防措施包括:检修、校对控温系统、修正工艺温度、在工件与炉底板间加垫铁等。

3. 脱碳。主要由过热、空气炉无保护加热、机加余量小、锻造或预备热处理残留脱碳层等因素造成,预防措施为:可控气氛加热,盐浴加热,真空炉、箱式炉采用装箱保护或使用防氧化涂料;机加工余量加大2-3mm。

4.原材料组织不良。如碳化物偏析严重,锻造质量差,预备热处理方法不当等,预防措施是:采用正确的锻造工艺和合理的预备热处理制度。

5.  冷却不当。主要是冷却剂选择不当或过冷造成,应当掌握淬火介质冷却特性或回火处理。

二、硬度不足

1. 淬火温度太低。这主要是由于工艺设定温度不当、温度控制系统误差、安装加热炉或进入冷却罐方法不当等原因造成的。工艺温度应进行校正,温度控制系统应进行检查和修理,工件应在炉子安装的合理间隔内均匀放置,分散入罐内。不要堆积或捆绑到罐内冷却。

2. 淬火温度过高。这是由工艺设置温度不当或控温系统误差造成,应当修正工艺温度,检修校核控温系统。

3. 过回火。这是由于设置回火温度过高、温度控制系统故障或炉温过高造成的,应修正工艺温度,检查温度控制系统,不得高于设置炉温。

4. 冷却不当。原因是预冷时间过长,冷却介质选择不当,淬火介质温度逐渐升高,冷却性能下降,混合不良或槽温过高。采取的措施: 出炉快进槽; 掌握淬火介质的冷却特性; 油温60ー80 °c,水温30 °c 以下,淬火量大,冷却介质加热时,应加入冷却介质或其他冷却槽冷却; 加强冷却剂的混合; 取出温度50 °c。

5. 脱碳。这是由原材料残留脱碳层或淬火加热时造成,预防措施为可控气氛加热,盐浴加热,真空炉、箱式炉采用装箱保护或使用防氧化涂料;机加工余量加大2-3mm。


三、脱碳

脱碳是指钢材在加热或保温过程中,由于周围环境的影响,使表层全部或部分碳元素丧失的现象和反应。钢零件脱碳不仅引起硬度不足、淬火裂纹、热处理变形和化学热处理缺陷,而且对疲劳强度、耐磨性和模具性能有很大影响。


四、变形超差

在机械制造中,热处理的淬火变形是不一定的,而非变形是相对的。换句话说,这只是尺寸的问题。这主要是由于热处理过程中马氏体相变的表面浮雕效应所致。防止热处理变形是一项非常困难的工作,在许多情况下,都要靠经验来解决。这是因为不仅钢种和模具形状对热处理变形有影响,而且碳化物分布不当和锻造及热处理方法不当也会引起或加剧,在许多热处理条件下,只要一定条件发生变化,钢件的变形程度就会大不相同。


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