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
模具熱處理后表面有軟(ruan)點,將影響模具的耐(nai)磨(mo)性、減少模具的使用壽(shou)命。
（1）產生原因
1）模具在熱處理前表(biao)面有氧化皮、銹斑及局部脫碳。
2）模具淬(cui)火(huo)加(jia)熱后，冷卻淬(cui)火(huo)介質選擇不當，淬(cui)火(huo)介質中雜質過多或(huo)老化。
（2）預防措施
1）模具(ju)熱處理前應去除氧化皮、銹斑，在淬火加熱時(shi)適(shi)當(dang)保(bao)護(hu)模具(ju)表面，應盡量采用真空(kong)電爐、鹽浴(yu)爐和保(bao)護(hu)氣氛爐中加熱。
2）模具淬火(huo)加熱后冷卻時，應選擇合適的冷卻介質，對長期使用的冷卻介質要經常進行過濾，或定(ding)期更換。
2．模(mo)具熱處(chu)理前組織不佳
模(mo)具最終球(qiu)化(hua)組織粗大不均、球(qiu)化(hua)不完善(shan)，組織有網狀(zhuang)、帶(dai)狀(zhuang)和鏈狀(zhuang)碳化(hua)物，這將使(shi)模(mo)具在(zai)淬火后易產生裂(lie)紋，造成模(mo)具報(bao)廢。
（1）產生原因
1）模具鋼材料原始(shi)組(zu)織存在(zai)嚴(yan)重碳化物(wu)偏析。
2）鍛(duan)造工藝不佳(jia)，如鍛(duan)造加熱溫(wen)度(du)過高、變形量小、停鍛(duan)溫(wen)度(du)高、鍛(duan)后冷卻速(su)度(du)緩慢(man)等，使鍛(duan)造組(zu)織粗大并有網狀、帶(dai)狀及(ji)鏈狀碳化物存(cun)在，使球化退火時(shi)難以消除。
3）球化(hua)退火工(gong)藝不佳，如(ru)退火溫(wen)度過高或(huo)過低，等溫(wen)退火時(shi)間短等，可造成球化(hua)退火組織不均或(huo)球化(hua)不良(liang)。
（2）預防措施
1）一般應根據(ju)模具的工作條(tiao)件、生產批量及材料(liao)本身的強(qiang)韌化性能，盡(jin)量選擇品質好的模具鋼材料(liao)。
2）改進鍛造工藝或采用(yong)正(zheng)火(huo)預備熱(re)處理，來消(xiao)除(chu)原材料中網狀(zhuang)(zhuang)和鏈(lian)狀(zhuang)(zhuang)碳化物及碳化物的不均(jun)勻性。
3）對無法進(jin)行(xing)鍛造(zao)的碳(tan)化物(wu)偏析嚴重的高碳(tan)模具鋼可進(jin)行(xing)固(gu)溶(rong)細化熱處理。
4）對鍛造后(hou)的模坯制定正確的球(qiu)化退(tui)火工(gong)藝規范，可采用(yong)調質熱(re)處理和快速(su)勻(yun)細球(qiu)化退(tui)火工(gong)。
5）合理裝爐，保證爐內(nei)模坯溫度(du)的(de)均勻性(xing)。
3．模具產生淬火裂紋(wen)
模具(ju)在淬火后(hou)產生裂紋是模具(ju)熱處理(li)過程中的(de)最大缺陷(xian)，將(jiang)使(shi)加工好的(de)模具(ju)報(bao)廢(fei)，使(shi)生產和(he)經濟造成很大損失。
（1）產生的原因
1）模(mo)具材(cai)料(liao)存在嚴重的(de)網狀碳(tan)化(hua)物(wu)偏(pian)析(xi)。
2）模具(ju)中存(cun)在有機械加工(gong)或冷塑變形應力。
3）模具熱(re)處理操作不當(dang)（加熱(re)或冷卻過(guo)快、淬火冷卻介質選擇不當(dang)、冷卻溫度(du)過(guo)低(di)、冷卻時間(jian)過(guo)長等）。
4）模具形狀復(fu)雜、厚薄不(bu)均、帶尖角和螺紋孔等，使熱(re)應(ying)力(li)和組織應(ying)力(li)過大。
5）模具淬火加熱溫度過(guo)(guo)高產(chan)生(sheng)過(guo)(guo)熱或過(guo)(guo)燒。
6）模具淬火后回(hui)火不及時或回(hui)火保溫時間不足。
7）模具返修淬火(huo)加(jia)熱時，未(wei)經中間退(tui)火(huo)而(er)再(zai)次加(jia)熱淬火(huo)。
8）模具熱(re)處理(li)的，磨削工藝不當。
9）模(mo)具熱處(chu)理后電火花加(jia)工時，硬化(hua)層中存在有高(gao)的拉(la)伸應力和顯微裂紋(wen)。
（2）預防措施
1）嚴(yan)格控制模(mo)具原材料(liao)的(de)內在(zai)質(zhi)量
2）改(gai)進鍛(duan)造和(he)球(qiu)(qiu)化退火工藝，消除(chu)網狀(zhuang)、帶(dai)狀(zhuang)、鏈狀(zhuang)碳化物，改(gai)善球(qiu)(qiu)化組(zu)織的均(jun)勻性。、
3）在機械(xie)加工后(hou)(hou)(hou)或冷塑變形后(hou)(hou)(hou)的模具應進行去應力退火(huo)（>600℃）后(hou)(hou)(hou)再進行加熱淬火(huo)。
4）對形(xing)狀復雜的模具應(ying)采用石棉(mian)堵(du)塞螺(luo)紋孔，包扎危險截(jie)面(mian)和薄壁處，并采用分(fen)級淬火或等(deng)溫淬火。
5）返修或(huo)翻(fan)新模具(ju)時需進行退火或(huo)高溫回火。
6）模具在淬火(huo)加(jia)熱時應(ying)采取預熱，冷卻時采取預冷措施，并選擇合(he)適(shi)淬火(huo)介(jie)質。
7）應嚴格控制(zhi)淬火加熱溫度和時間(jian)，防止模(mo)具過熱和過燒。
8）模(mo)具(ju)淬火后應(ying)及時回火，保溫時間要充分，高合(he)金復雜模(mo)具(ju)應(ying)回火2-3次。
9）選擇正確的磨削(xue)工藝和(he)合適的砂(sha)輪。
10）改進(jin)模(mo)具電(dian)火花加(jia)工(gong)工(gong)藝，并進(jin)行(xing)去(qu)應力回火。
4．模具淬火后組織粗大
模(mo)(mo)具淬(cui)火后組織(zhi)粗(cu)大，將嚴重(zhong)影響模(mo)(mo)具的力學(xue)性(xing)能，使用(yong)時將會使模(mo)(mo)具產生斷裂，嚴重(zhong)影響模(mo)(mo)具的使用(yong)壽命。
（1）產生的原因
1）模(mo)具鋼(gang)材混淆，實際鋼(gang)材淬火溫度遠低于(yu)要求模(mo)具材料的淬火溫度（如把GCr15鋼(gang)當成3Cr2W8V鋼(gang)）。
2）模具(ju)鋼淬(cui)火前未進行(xing)正確的(de)球化處(chu)理工(gong)藝，球化組織不(bu)良。
3）模(mo)具淬火加熱溫度(du)過高或保溫時間過長(chang)。
4）模具(ju)在爐(lu)中(zhong)放(fang)置位置不當，在靠近(jin)電極(ji)或加(jia)熱元(yuan)件區易產生過熱。
5）對截(jie)面變(bian)化較大的模(mo)具，淬火(huo)加熱工藝(yi)參數選(xuan)擇不當，在薄(bo)截(jie)面和尖角處產生過熱。
（2）預防措施
1）鋼(gang)材入庫前應嚴格進行檢驗，嚴防鋼(gang)材混淆亂放(fang)。
2）模具淬火(huo)前應進行(xing)正確的鍛(duan)造和球(qiu)化退火(huo)，以確保良好的球(qiu)化組織。
3）正(zheng)確(que)制(zhi)定模具淬(cui)火(huo)加熱(re)工藝規范，嚴格控(kong)制(zhi)淬(cui)火(huo)加熱(re)溫(wen)(wen)度和保溫(wen)(wen)時間。
4）定(ding)期檢測(ce)(ce)和校正測(ce)(ce)溫儀(yi)表，保證儀(yi)表正常工作(zuo)。
5）模具在爐中(zhong)加熱時應與(yu)電極(ji)或加熱元(yuan)件保持適(shi)當的距離。
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