模具热处理中的变形及预防措施

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cr12mov热处理后加工变形

cr12mov热处理后加工变形

cr12mov热处理后加工变形
摘要:
1.cr12mov 材料特性
2.cr12mov 热处理过程
3.cr12mov 加工变形原因
4.减少cr12mov 加工变形的措施
正文:
CR12MOV 是一种高强度、高硬度、高韧性的冷作模具钢材料,由于其优异的性能,被广泛应用于各种冷作模具的制造。

然而,在经过热处理后,
CR12MOV 材料在加工过程中容易产生变形,这给模具的制造和使用带来了不少困扰。

下面我们来分析一下CR12MOV 热处理后加工变形的原因及应对措施。

首先,CR12MOV 材料的特性决定了它在热处理过程中容易产生变形。

CR12MOV 钢属于高碳合金钢,碳含量较高,使得钢的硬度和强度得到提高,但塑性和韧性降低。

在热处理过程中,碳原子和合金元素会发生扩散,从而导致晶粒长大和碳化物析出,使钢的硬度和强度进一步提高。

但同时,塑性和韧性会继续降低,这使得CR12MOV 在热处理后加工过程中更容易产生变形。

其次,CR12MOV 热处理过程中,由于温度、保温时间、冷却速度等因素的控制不当,可能导致热处理组织不均匀,从而使钢的性能发生不均匀变化,进一步加大加工变形的可能性。

针对CR12MOV 热处理后加工变形的问题,可以采取以下措施来减少变
形:
1.合理控制热处理工艺参数,如加热速度、保温时间、冷却速度等,以保证热处理组织均匀;
2.在加工过程中,采用适当的切削参数和刀具材料,以降低切削力和热量,减少加工过程中的变形;
3.对模具结构进行优化,尽量避免应力集中,以降低加工变形的风险;
4.在加工过程中,对模具进行适当的时效处理,以消除内应力,降低变形。

热处理淬火及变形

热处理淬火及变形

热处理淬火及变形热处理淬火及变形热处理工艺、操作与变形关系一、预处理淬火前通过对工件进行消除应力、改善组织的预备热处理,对减少淬火变形是非常有利的。

预处理一般包括球化退火、消除应力退火,有些还采用调质或正火处理。

①消除应力退火:在机械加工过程中,工件表层在加工方法、背吃刀量、切削速度等的影响下,会产生一定的残余应力,由于其分布的不均衡,导致了工件在淬火时产生了变形。

为了消除这些应力的影响,淬火前将工件进行一次消除应力的退火是必要的。

消除应力退火的温度一般为500-700℃,在空气介质中加热时,为防止工件产生氧化脱碳可采用500-550℃进行退火,保温时间一般为2-3h。

工件装炉时要注意可能因自重引起的变形,其他操作同一般退火操作。

②以改善组织为目的的预热处理:这种预处理包括球化退火、调质及正火等。

球化退火:球化球退火是碳素工具钢及合金工具钢在热处理过程中必不可少的工序,球化退火后所获得的组织对淬火变形趋势影响很大。

所以可以通过调整退火后的组织来减少某些工件有规律的淬火变形。

其他预处理:为减少淬火变形所采用的预处理方法有很多种,如调质处理、正火处理等。

针对工件产生淬火变形的原因及工件所用材料,合理地选用正火、调质等预处理对减少淬火变形是有效的。

但应对正火后引起的残余应力及硬度提高对机加工的不利影响应给予注意,同时调质处理对含WMn等钢可减少淬火时胀大,而对GCr15等钢种的减少变形作用不大。

在实际生产中要注意分清淬火变形产生的原因,即要分清淬火变形是由残余应力引起的还是由组织不佳引起的,只有这样才能对症处理。

若是由残余应力引起的淬火变形则应进行消除应力退火而不用类似调质等改变组织的预处理,反之亦然。

只有这样,才能达到减少淬火变形的目的,才能降低成本,保证质量。

以上各种预处理的具体操作同其他相应操作,此处不赘述。

二、淬火加热操作①淬火温度:淬火温度对工件的淬火变形影响很大。

其影响淬火变形趋势的一般规律如图所示。

常用模具热处理质量检验技术

常用模具热处理质量检验技术

常用模具热处理质量检验技术模具热处理质量检验应按国家标准、行业标准或企业内控标准规定的程序,对工艺文件或技术标准中规定的项目进行严格的检查,并监督工艺纪律的执行情况,防止和减少废品与返工件的产生。

对批量生产的模具,必须在首件或首批检验合格后才可继续生产。

检验的项目和检验的方法,应按图样、工艺卡片和技术标准的规定执行。

对于没有明确规定的,可按相应的国家标准或客户要求进行检测。

模具热处理后的检验主要有四个方面:外观、变形、硬度、金相。

1)热作模具热处理质量检验如下:①外观检验。

模具任何部位不得有肉眼可见的裂纹,关键部位应用5~10倍的放大镜细看。

模具表面不应有明显的磕碰伤痕。

②变形检验。

用刀口形直尺或平尺观测模面的平面度,并用塞尺测量,一般规定变形量应小于留磨量的1/3~1/2。

③硬度检验。

首先将待测部位磨光或抛光,一般用洛氏硬度计检测3~4点。

根据情况,也可用维氏硬度计、肖氏硬度计、里氏硬度计检查。

如果硬度值超高,应多检测几点,尽可能准确。

根据硬度值,做出是否要提高回火温度的决定。

如果硬度偏低,应在原位置继续打磨,继续检测。

如果硬度还低,再用手提小砂轮做钢号火花鉴别,一定找出致使硬度达不到工艺要求的真正原因。

④金相检验。

热作模具的金相检验,可按JB/T 8420—2008《热作模具钢显微组织评级》执行。

2.通常热作模具钢马氏体合格级别为2~4级。

另外,有些热作模具钢还要进行蒸汽处理、氧氮共渗、TiN涂层、渗硼、氮碳共渗等表面强化处理,则应按相关技术标准验收,重点检测渗层厚度、表面硬度和金相组织三大项。

2)冷作模具热处理质量检验如下:①外观检验。

模具表面不允许有磕碰、划伤、烧毁及严重的氧化脱碳、腐蚀麻点及锈蚀现象,肉眼观察不得有裂纹,表面必须光洁,孔眼特别是不通孔内不得堵泥和盐渍,拴绑的钢丝等附着物必须解除。

②变形检验。

模具热处理后变形量不得超过留磨量的1/3~1/2。

③硬度检查。

模具热处理后应全部进行硬度检查。

铝合金压铸模具龟裂的原因及预防措施

铝合金压铸模具龟裂的原因及预防措施

铝合金压铸模具龟裂旳原因及防止措施铝合金压铸模具引起龟裂旳重要原因:(1)模具在压铸生产过程中,铝料温度偏高;(2)模具在压铸生产过程中脱模剂喷洒不合理;(3)模具热处理不理想,重要是硬度(硬度应不不不小于HRC--47);(4)模具钢材质量不好, 推荐使用8407或精练H13或更高级材料;(5)模具设计之冷却系统或运水操作不好。

初期龟裂一般状况下是因毛坯锻打起锻温度过高(俗称过烧)过烧是一种不可补救旳缺陷因此应严格控制毛坯制造过程中旳起锻温度.淬火工艺上也如此,并应严格控制加热时间防止脱炭。

材料选择好之后就是热处理了, 在生产了一定旳数量后注意去应力, 尚有就是设计合理, 尽量防止应力集中, 注意R角旳大小控制!在大概1万模次旳时候,模具要注意回火去应力,内力集中、加工残存应力未清除、压铸过程热应力未得到很好清除, 总之龟裂就是应力集中旳体现, 可以采用多次回火清除应力从而可以增长模具寿命铝合金压铸模具在生产一段时间后会龟裂旳原因重要有如下几点:(1)模具温度偏高应力过大(2)模具模仁材料没有使用8407,skd61及其他高品质旳材料,(3)模具热处理硬度过高或过低,4)与否认期保养?5k times1 回火, 15k times1 回火30k times..........預防壓鑄模龜裂問題﹐提高模具使用壽命﹐要做好如下几點﹕1.壓鑄模成型部位(動﹑定模仁﹑型芯)熱處理规定﹕硬度要保証在HRC44~48 (材料可選用SKD61或8407或高品质热作钢)2.模具在壓鑄生產前應進行充足預熱作業,其作用如下﹕2.1使模具達到較好旳熱平衡﹐使鑄件凝固速度均勻并有助于壓力傳遞.2.2保持壓鑄合金填充時旳流動性﹐具有良好旳成型性和提高鑄件表面質量.2.3減少前期生產不良﹐提高壓鑄生產率.2.4减少模具熱交變應力﹐提高模具使用壽命.详细規范如下﹕合金种類模具預熱溫度(℃)鋁合金180~300鋅合金150~2003.新模具在生產一段時間后﹐熱應力旳積累是直接導致模仁產生龜裂旳原因﹐為減少熱應力﹐投產一定時間后旳模仁及滑塊應進行消除熱應力旳回火處理.详细需要消除熱應力旳生產模次如下﹕模具類型鋁合金鋅合金第一次回火<模次<10000模次第二次回火<10000模次<0模次第三次回火<30000模次<50000模次铝合金压铸模承受巨大交变工作应力, 必须从模材, 设计, 加工, 热处理及操作各方面加以注意才能得到长旳模具寿命, 如下是为使模具能达长寿命旳21点要诀:1.高品质模材2.合理设计模壁厚及其他模具尺寸3.尽量采用镶件4.在也许条件下选用尽量大旳转角R5.冷却水道与型面及转角旳间距必须足够大6.粗加工后应去应力回火7、对旳有热处理, 淬火冷却须足够快8、彻底打磨清除EDM硬质层9、型面不可高度抛光10、模具型面应经氧化处理11.如选氮化, 渗层不能太深12.以对旳旳措施预热模具至推荐旳温度13.开始压铸5~20件应使用慢旳锤头速(根据产品旳大小)14.在得到合格产品旳前提下尽量减少铝液温度15.尽量不使用过高旳铝液注射速度及过高旳铸造比压16.保证模具得到合适冷却, 冷却水旳温度应保持在40~50℃17、临时停机, 应尽量合模并减小冷却水量或关闭运水, 防止再开机时模具承受热冲击18、当模型面在最高温度时应关冷却液19、不使用过多旳喷脱模剂20、在一定数量后旳压铸后去应力回火21. 尽量使用模温控制装置。

模具钢材表面脱碳的原因及预防措施

模具钢材表面脱碳的原因及预防措施
模具钢材表面脱碳的原因及预防措施
模具钢在热处理时由于保护不良,模具表面脱
碳,使模具淬火后的硬度大大降低,严重影响模具的使用寿命。
一、产生的原因
1、模具在箱式或井式电阻炉中加热时,模具表面产生脱碳。 2、在盐浴炉加热
时,盐浴老化,未能很好地进行脱氧处理。 3、模具的工、夹具向盐浴中带进铁锈。
二、预防措施
ccw,压铸模具钢材ht,要采用保护气氛或保护措施(
如涂料保护等)。 2、盐浴加热时,盐的质量必须符合标准的要求,并经300~50
0℃×2~4h的烘干脱水处理。 3、盐浴应定期脱氧,严格控制盐浴中
的氧化物含量,并定期清除炉渣,以免盐浴中氧化物增长过快。 4、在有条件的情况下
,应尽量采用真空加热。模具钢  

预防热处理变形的八项措施

预防热处理变形的八项措施

预防热处理变形的八项措施
为了提高金属工件或模具的使用性能,可以对金属件进行热处理工艺,但是在热处理过程中,如果没有按照合理的要求,很容易导致金属工件或模具经过热处理后而变形,那导致工件热处理后变形的原因是什么,采取哪些措施进行预防。

八大措施预防热处理变形:
1、合理选材。

对精密复杂模具应选择材质好的微变形模具钢(如空淬钢),对碳化物偏析严重的模具钢应进行合理锻造并进行调质热处理,对较大和无法锻造模具钢可进行固溶双细化热处理。

2、模具结构设计要合理,厚薄不要太悬殊,形状要对称,对于变形较大模具要掌握变形规律,预留加工余量,对于大型、精密复杂模具可采用组合结构。

3、精密复杂模具要进行预先热处理,消除机械加工过程中产生的残余应力。

4、合理选择加热温度,控制加热速度,对于精密复杂模具可采取缓慢加热、预热和其他均衡加热的方法来减少模具热处理变形。

5、在保证模具硬度的前提下,尽量采用预冷、分级冷却淬火或温淬火工艺。

6、对精密复杂模具,在条件许可的情况下,尽量采用真空加热淬火和淬火后的深冷处理。

7、对一些精密复杂的模具可采用预先热处理、时效热处理、调质氮化热处理来控制模具的精度。

8、在修补模具砂眼、气孔、磨损等缺陷时,选用冷焊机等热影响小的修复设备以避免修补过程中变形的产生。

(钢铁英才网)。

模具开裂的主要原因分析及应对措施

模具开裂的主要原因分析及应对措施

一、模具开裂的主要原因分析:设计工艺:模具强度不够。

刀口间距太近,模具结构不合理,模板块数不够无垫板垫脚。

线割处理不当:拉线线割,间隙不对,没作清角。

冲床设备的选用:冲床吨位,冲裁力不够,调模下得太深。

脱料不顺:生产前无退磁处理,无退料梢,生产中有断针断弹簧等卡料。

落料不顺:组装模时无漏屎,或滚堵屎,垫脚堵屎。

生产意识:叠片冲压,定位不到位,没使用吹气板有裂纹仍继续生产。

模具材质问题有可能在后续加工中导致开裂。

锻造工艺部合理,金相组织较差。

锻造后的退火工艺不当。

(若相当正火,在进行热处理会造成二次淬火裂纹)模具研磨平面及粗糙度不合适。

模具结构不合理。

线切割处理不当二、相关应对措施冲模是小的形式:冲模是小形式主要为磨损失效,变形失效,裂纹失效和压伤失效等。

由于冲压形态不同,工作条件不同,影响冲模寿命的因素是多方面的。

下面就冲模的设计使用等方面进行综合分析,并提出相应的改进措施。

(一)冲压设备:冲压设备(如压力机)的精度与刚性对冲模寿命的影响极为重要。

冲压设备的精度高、刚性好,冲模寿命大为提高。

例如:复杂硅钢片冲模料为Cr12MoV,在普通开式压力机上使用,平均磨损寿命1-3万次,而新式精密压力机上使用,冲模的复磨寿命可达6-12万次。

尤其是小间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模必须选择高精度、刚性好的压力机,否则,讲会降低模具寿命,严重者还会损坏模具。

(二)模具设计:(1)、模具的导向机构精度准确可靠的导向,对于减少模具工件的磨损。

,避免凸,凹模压伤影响极大,尤其是小间隙冲模,复合模和多工位级进模则更为有效。

为提高模具寿命,必须根据工序性质和零件精度等腰求,正确选择导向。

形式和确定导向机构的精度。

一般情况下,导向机构的精度应高于凸凹模配合精度。

(2)、模具(凸凹模)刃口几何参数形状,配合间隙和圆角半径不仅对冲压件成型有较大的影响,而且对于模具的磨损及寿命也影响很大,如模具的配合间隙直接影响冲裁件质量和模具寿命。

减少淬火变形和防止淬火开裂的措施

减少淬火变形和防止淬火开裂的措施

减少淬火变形和防止淬火开裂的措施(1)正确选择材料和合理设计工件形状对于形状复杂、截面尺寸相差悬殊的工件,最好选用淬透性较高的合金钢,使之能在缓冷的淬火介质中冷却,以减小内应力。

对形状复杂且精度要求较高的模具、量具等,可选用低变形钢(如CrWMn,Cr12MoY等)并采用分级或等温淬火。

在进行工件形状设计时,应尽量减少截面厚薄悬殊、避免薄边尖角;在零件厚薄交界处尽可能平滑过渡;尽量减少轴类的长度与直径的比;对较大型工件,宜采用分离镶拼结构以及尽量创造在热处理后仍能用机械加工修整变形的条件。

(2)正确地锻造和预备热处理钢材中往往存在一些冶金缺陷,如疏松、夹杂、发纹、偏析、带状组织等,它们极易使工件淬火时引起开裂和无规则变形,故必须对钢材进行锻造,以改善其组织。

锻造毛坯还应通过适当的预备热处理(如正火、退火、调质处理、球化处理等)来获得满意的组织,以适应机械加工和最终热处理的要求。

对于某些形状复杂、精度要求较高的工件,在粗加工与精加工之间或淬火之前,还要进行消除应力的退火。

(3)采用合适的热处理工艺应尽量做到加热均匀,以减小加热时的热应力;对大型锻模及高速钢或高合金钢工件,应采用预热。

选择合适的淬火加热温度,一般情况下应尽量选择淬火的下限温度。

但有时为了调整残余奥氏体量以达到控制变形量的目的,也可把淬火加热温度适当提高。

正确选择淬火介质和淬火方法。

在满足性能要求的前提下,应选用较缓和的淬火介质,或采用分级淬火、等温淬火等方法。

在M.点以下要缓慢冷却。

此外,从分级浴槽中取出空冷时,必须冷到40℃以下才允许去清洗,否则也易开裂。

淬火后必须及时回火,尤其是对形状复杂的高碳合金钢工件更应特别注意。

(4)热处理操作中采取合理措施,对热处理操作中的每一道辅助工序如堵孔、绑扎、吊挂、装炉以及工件浸人淬火介质的方式和运动方向等都应予以足够的重视,以保证工件获得尽可能均匀的加热和冷却;并避免在加热时因自重而引起的变形。

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模具热处理中的变形及预防措施模具热处理变形是模具处理过程的主要缺陷之一,对一些精密复杂模具,常因热处理变形而报废,因此控制精密复杂模具的变形一直成为热处理生产中的关键问题。

众所周知,模具在热处理时,特别是在淬火过程中,由于模具截面各部分加热和冷却速度的不一致而引起的温度差,加之组织转变的不等时性等原因,使得模具截面各部分体积胀缩不均匀,组织转变的不均匀,从而引起“组织应力”和模具内外温差所引起的热应力。

当其内应力超过模具的屈服极限时,就会引起模具的变形。

因此,减少和控制精密复杂模具变形乃是广大热处理工作者的一项重要的研究课题。

本文试就精密复杂模具变形状况、变形原因的研究,来探讨减少和控制精密复杂模具变形的措施,以提高模具产品的质量和使用寿命。

一、模具材料的影响1、模具的选材某机械厂从选材和热处理简便考虑,选择T10A钢制造截面尺寸相差悬殊、要求淬火后变形较小的较复杂模具,硬度要求56-60HRC。

热处理后模具硬度符合技术要求,但模具变形较大,无法使用,造成模具报废。

后来该厂采用微变形钢Cr12钢制造,模具热处理后硬度和变形量都符合要求。

因此制造精密复杂、要求变形较小的模具,要尽量选用微变形钢,如空淬钢等。

2、模具材质的影响某厂送来一批Cr12MoV钢较复杂模具,模具都带有¢60m m圆孔,模具热处理后,部分模具圆孔出现椭圆,造成模具报废。

一般来说Cr12MoV钢是微变形钢,不应该出现较大变形。

我们对变形严重的模具进行金相分析发现,模具钢中含有大量共晶碳化物,且呈带状和块状分布。

(1)模具椭圆(变形)产生的原因这是因为模具钢中呈一定方向分布的不均匀碳化物的存在,碳化物的膨胀系数比钢的基体组织小30%左右,加热时它阻止模具内孔膨胀,冷却时又阻止模具内孔收缩,使模具内孔发生不均匀的变形,使模具的圆孔出现椭圆。

(2)预防措施①在制造精密复杂模具时,要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢,不要图便宜,选用小钢厂生产的材质较差钢材。

②对存在碳化物严重偏析的模具钢要进行合理锻造,来打碎碳化物晶块,降低碳化物不均匀分布的等级,消除性能的各向异性。

③对锻后的模具钢要进行调质热处理,使之获得碳化物分布均匀、细小和弥散的索氏体组织、从而减少精密复杂模具热处理后的变形。

④对于尺寸较大或无法锻造的模具,可采用固溶双细化处理,使碳化物细化、分布均匀,棱角圆整化,可达到减少模具热处理变形的目的。

二、模具结构设计的影响有些模具选材和钢的材质都很好,往往因为模具结构设计不合理,如薄边、尖角、沟槽、突变的台阶、厚薄悬殊等,造成模具热处理后变形较大。

1、变形的原因由于模具各处厚薄不均或存在尖锐圆角,因此在淬火时引起模具各部位之间的热应力和组织应力的不同,导致各部位体积膨胀的不同,使模具淬火后产生变形。

2、预防措施设计模具时,在满足实际生产需要的情况下,应尽量减少模具厚薄悬殊,结构不对称,在模具的厚薄交界处,尽可能采用平滑过渡等结构设计。

根据模具的变形规律,预留加工余量,在淬火后不致于因为模具变形而使模具报废。

对形状特别复杂的模具,为使淬火时冷却均匀,可采用给合结构。

三、模具制造工序及残余应力的影响在工厂经常发现,一些形状复杂、精度要求高的模具,在热处理后变形较大,经认真调查后发现,模具在机械加工和最后热处理未进行任何预先热处理。

1、变形原因在机械加工过程中的残余应力和淬火后的应力叠加,增大了模具热处理后的变形。

2、预防措施(1)粗加工后、半精加工前应进行一次去应力退火,即(630-680)℃×(3-4)h 炉冷至500℃以下出炉空冷,也可采用400℃×(2-3)h去应力处理。

(2)降低淬火温度,减少淬火后的残余应力。

(3)采用淬油170ºC出油空冷(分级淬火)。

(4)采用等温淬火工艺可减少淬火残余应力。

采用以上措施可使模具淬火后残余应力减少,模具变形较小。

四、热处理加热工艺的影响1、加热速度的影响模具热处理后的变形一般都认为是冷却造成的,这是不正确的。

模具特别是复杂模具,加工工艺的正确与否对模具的变形往往产生较大的影响,对一些模具加热工艺的对比可明显看出,加热速度较快,往往产生较大的变形。

(1)变形的原因任何金属加热时都要膨胀,由于钢在加热时,同一个模具内,各部分的温度不均(即加热的不均匀)就必然会造成模具内各部分的膨胀的不一致性,从而形成因加热不均的内应力。

在钢的相变点以下温度,不均匀的加热主要产生热应力,超过相变温度加热不均匀,还会产生组织转变的不等时性,既产生组织应力。

因此加热速度越快,模具表面与心部的温度差别越大,应力也越大,模具热处理后产生的变形也越大。

(2)预防措施对复杂模具在相变点以下加热时应缓慢加热,一般来说,模具真空热处理变形要比盐浴炉加热淬火小得多。

‚采用预热,对于低合金钢模具可采用一次预热(550-620ºC);对于高合金刚模具应采用二次预热(550-620ºC和800-850ºC)。

2、加热温度的影响一些厂家为了保证模具达到较高硬度,认为需提高淬火加热温度。

但是生产实践表明,这种做法是不恰当的,对于复杂模具,同样是采用正常的加热温度下进行加热淬火,在允许的上限温度加热后的热处理变形要比在允许的下限温度加热的热处理变形大得多。

(1)变形原因众所周知,淬火加热温度越高,钢的晶粒越趋长大,由于较大晶粒能使淬透性增加,则使淬火冷却时产生的应力越大。

再之,由于复杂模具大多由中高合金钢制造,如果淬火温度高,则因Ms点低,组织中残留奥氏体量增多,加大模具热处理后变形。

(2)预防措施在保证模具的技术条件的情况下合理选择加热温度,尽量选用下限淬火加热温度,以减少冷却时的应力,从而减少复杂的热处理变形。

五、残留奥氏体的影响一些高合金模具钢,如Cr12MoV钢模具在淬火和低温回火后,模具的长、宽、高皆发生缩小现象,这是因为模具淬火后残留奥氏体量过多而引起的。

1、变形原因因合金钢(如Cr12MoV钢)淬火后含有大量残留奥氏体,钢中各种组织有不同的比体积,奥氏体的比体积最小,这是高合金钢模具淬火低温回火后体积发生缩小的主要原因。

钢的各种组织的比体积按下列顺序递减:马氏体-回火索氏体-珠光体-奥氏体2、预防措施(1)适当降低淬火温度。

正如前面叙述过的淬火加热温度越高,残留奥氏体量越大,因此选择适当的淬火加热温度是减少模具缩小的重要措施。

一般在保证模具技术要求的情况下,要考虑模具的综合性能,适当降低模具的淬火加热温度。

(2)一些数据表明,Cr12MoV钢模具淬火后,500ºC回火较200ºC回火的残留奥氏体量少了一半,所以在保证模具技术要求的前提下,应适当提高回火温度。

生产实践表明:Cr12MoV钢模具500ºC回火模具变形量最小,而硬度降低不多(2~3HRC)。

(3)模具淬火后采取冷处理是减少残留奥氏体量的最佳工艺,也是减少模具变形、稳定使用时发生尺寸变化的最佳措施,因此精密复杂模具一般应采用深冷处理。

六、冷却介质和冷却方法的影响模具热处理变形往往是在淬火冷却后所表现出来的,这虽然有以上各种因素的影响,但冷却过程中的影响也是不可忽视的。

1、变形产生的原因当模具冷却到Ms点以下时,钢即发生相变,除因冷却不一致所早成的热应力外,还有因相变的不等时性而产生的组织应力,冷却速度越快,冷却越不均匀,产生的应力越大,模具的变形也越大。

2、预防措施(1)在保证模具硬度要求的前提下,尽量采用预冷,对于碳素钢和低合金模具钢可预冷至棱角部位发黑(720~760ºC)。

对于在珠光体转变区过冷奥氏体较稳定的钢种可预冷至700ºC左右。

(2)采用分级冷却淬火能显著减少模具淬火时产生的热应力和组织应力,是减少一些复杂模具变形的有效方法。

(3)对一些精密复杂模具,采用等温淬火能显著减少变形。

七、改进热处理工艺、减少模具热处理变形模具在淬火后的变形,不论采取什么方法,变形都是无法避免的,但是对于要严格控制变形量的精密复杂模具可采取以下方法进行控制。

1、采用调质热处理对基体硬度要求不高,而表面硬度要求较高的精密复杂模具,可采取模具粗加工后进行调质热处理,精加工后进行低温氮化处理(500~550ºC),由于模具氮化温度低,不存在基体组织相变,另外炉冷至室温出炉,冷却应力也较少,模具变形较小。

2、采用预先热处理对精密复杂模具,如其硬度要求不太高,可采用预先热处理的预硬钢,对模具钢(如3Cr2Mo, 3CrMnNiMo钢)进行预先热处理,使之到达使用时的硬度(较低硬度为25~35HRC,较高硬度为40~50HRC),然后把模具加工成型不再进行热处理,从而保证精密复杂模具的精度。

3、采用时效硬化型模具钢对精密复杂模具可采用时效硬化钢,如PMS(1Ni3Mn2CuA1.Mo)钢是一种新型时效模具钢,在870ºC固溶淬火后的硬度在30HRC左右,便于机械加工,模具加工成型后再进行500ºC左右的时效热处理,即可获得40~45HRC的较高硬度,模具变形较小,只需要进行抛光处理,是理想的精密复杂模具用钢。

八、结语精密复杂模具的变形原因往往是复杂的,但是我们只要掌握其变形规律,分析其产生的原因,采用不同的方法进行预防模具的变形是能够减少的,也是能够控制的。

一般来说,对精密复杂模具的热处理变形可采取一下方法预防。

(1)合理选材。

对精密复杂模应选择材质好的微变形模具钢(如空淬钢),对碳化物偏析严重的模具钢应进行合理锻造并进行调质热处理,对较大和无法锻造模具钢可进行固溶双细化热处理。

(2)模具结构设计要合理,厚薄不要太悬殊,形状要对称,对于变形较大模具要掌握变形规律,预留加工余量,对于大型、精密复杂模具可采用组合结构。

(3)精密复杂模具要进行预先热处理,消除机械加工过程中产生的残余应力。

(4)合理选择加热温度,控制加热速度,对于精密复杂模具可采取缓慢加热、预热和其他均衡加热的方法来减少模具热处理变形。

(5)在保证模具硬度的前提下,尽量采用预冷、分级冷却淬火或温淬火工艺。

(6)对精密复杂模具,在条件许可的情况下,尽量采用真空加热淬火和淬火后的深冷处理。

(7)对一些精密复杂的模具可采用预先热处理、时效热处理、调质氮化热处理来控制模具的精度。

另外,正确的热处理工艺操作(如堵孔、绑孔、机械固定、适宜的加热方法、正确选择模具的冷却方向和在冷却介质中的运动方向等)和合理的回火热处理工艺也是减少精密复杂模具变形的有效措施。

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