石墨模具熱處理中存在的缺陷及預(yù)防
石墨模具熱處理中存在的缺點(diǎn)及防范
石墨模具熱處理后表面有軟點(diǎn),將影響模具的耐磨性、減少石墨模具的使用壽命。
(1)發(fā)生原因
1)石墨模具在熱處理前表面有氧化皮、銹斑及部分脫碳。
2)石墨模具淬火加熱后,冷卻淬火介質(zhì)挑選不妥,淬火介質(zhì)中雜質(zhì)過(guò)多或老化。
(2)防范方法
1)石墨模具熱處理前應(yīng)去除氧化皮、銹斑,在淬火加熱時(shí)恰當(dāng)保護(hù)模具表面,應(yīng)盡量選用真空電爐、鹽浴爐和保護(hù)氣氛爐中加熱。
2)石墨模具淬火加熱后冷卻時(shí),應(yīng)挑選適宜的冷卻介質(zhì),對(duì)長(zhǎng)期使用的冷卻介質(zhì)要常常進(jìn)行過(guò)濾,或守時(shí)替換。
2.石墨模具熱處理前安排欠安
石墨模具終究球化安排粗大不均、球化不完善,安排有網(wǎng)狀、帶狀和鏈狀碳化物,這將使模具在淬火后易發(fā)生裂紋,構(gòu)成模具報(bào)廢。
(1)發(fā)生原因
1)石墨模具鋼資料原始安排存在嚴(yán)峻碳化物偏析。
2)鑄造工藝欠安,如鑄造加熱溫度過(guò)高、變形量小、停鍛溫度高、鍛后冷卻速度緩慢等,使鑄造安排粗大并有網(wǎng)狀、帶狀及鏈狀碳化物存在,使球化退火時(shí)難以消除。
3)球化退火工藝欠安,如退火溫度過(guò)高或過(guò)低,等溫退火時(shí)刻短等,可構(gòu)成球化退火安排不均或球化不良。
(2)防范方法
1)一般應(yīng)根據(jù)石墨模具的作業(yè)條件、出產(chǎn)批量及資料本身的強(qiáng)韌化功用,盡量挑選質(zhì)量好的模具鋼資料。
2)改進(jìn)鑄造工藝或選用正火準(zhǔn)備熱處理,來(lái)消除原資料中網(wǎng)狀和鏈狀碳化物及碳化物的不均勻性。
3)對(duì)無(wú)法進(jìn)行鑄造的碳化物偏析嚴(yán)峻的高碳模具鋼可進(jìn)行固溶細(xì)化熱處理。
4)對(duì)鑄造后的模坯擬定正確的球化退火工藝標(biāo)準(zhǔn),可選用調(diào)質(zhì)熱處理和快速勻細(xì)球化退火工。
5)合理裝爐,確保爐內(nèi)模坯溫度的均勻性。
3.石墨模具發(fā)生淬火裂紋
石墨模具在淬火后發(fā)生裂紋是模具熱處理過(guò)程中的最大缺點(diǎn),將使加工好的模具報(bào)廢,使出產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)構(gòu)成很大丟掉。
(1)發(fā)生的原因
1)石墨模具資料存在嚴(yán)峻的網(wǎng)狀碳化物偏析。
2)石墨模具中存在有機(jī)械加工或冷塑變形應(yīng)力。
3)石墨模具熱處理操作不妥(加熱或冷卻過(guò)快、淬火冷卻介質(zhì)挑選不妥、冷卻溫度過(guò)低、冷卻時(shí)刻過(guò)長(zhǎng)等)。
4)石墨模具形狀雜亂、厚薄不均、帶尖角和螺紋孔等,使熱應(yīng)力和安排應(yīng)力過(guò)大。
5)石墨模具淬火加熱溫度過(guò)高發(fā)生過(guò)熱或過(guò)燒。
6)石墨模具淬火后回火不及時(shí)或回火保溫時(shí)刻短少。
7)石墨模具返修淬火加熱時(shí),未經(jīng)中心退火而再次加熱淬火。
8)石墨模具熱處理的,磨削工藝不妥。
9)石墨模具熱處理后電火花加工時(shí),硬化層中存在有高的拉伸應(yīng)力和顯微裂紋。
(2)防范方法
1)嚴(yán)峻操控石墨模具原資料的內(nèi)在質(zhì)量
2)改進(jìn)鑄造和球化退火工藝,消除網(wǎng)狀、帶狀、鏈狀碳化物,改進(jìn)球化安排的均勻性。、
3)在機(jī)械加工后或冷塑變形后的石墨模具應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火(>600℃)后再進(jìn)行加熱淬火。
4)對(duì)形狀雜亂的模具應(yīng)選用石棉堵塞螺紋孔,包扎風(fēng)險(xiǎn)截面和薄壁處,并選用分級(jí)淬火或等溫淬火。
5)返修或立異模具時(shí)需進(jìn)行退火或高溫回火。
6)石墨模具在淬火加熱時(shí)應(yīng)選用預(yù)熱,冷卻時(shí)選用預(yù)冷方法,并挑選適宜淬火介質(zhì)。
7)應(yīng)嚴(yán)峻操控淬火加熱溫度和時(shí)刻,避免模具過(guò)熱和過(guò)燒。
8)石墨模具淬火后應(yīng)及時(shí)回火,保溫時(shí)刻要充分,高合金雜亂模具應(yīng)回火2-3次。
9)挑選正確的磨削工藝和適宜的砂輪。
10)改進(jìn)石墨模具電火花加工工藝,并進(jìn)行去應(yīng)力回火。
4.石墨模具淬火后安排粗大
石墨模具淬火后安排粗大,將嚴(yán)峻影響模具的力學(xué)功用,使用時(shí)將會(huì)使模具發(fā)生開(kāi)裂,嚴(yán)峻影響模具的使用壽命。
(1)發(fā)生的原因
1)石墨模具鋼材稠濁,實(shí)踐鋼材淬火溫度遠(yuǎn)低于要求模具資料的淬火溫度(如把GCr15鋼當(dāng)成3Cr2W8V鋼)。
2)石墨模具鋼淬火前未進(jìn)行正確的球化處理工藝,球化安排不良。
3)石墨模具淬火加熱溫度過(guò)高或保溫時(shí)刻過(guò)長(zhǎng)。
4)石墨模具在爐中放置方位不妥,在接近電極或加熱元件區(qū)易發(fā)生過(guò)熱。
5)對(duì)截面改動(dòng)較大的模具,淬火加熱工藝參數(shù)挑選不妥,在薄截面和尖角處發(fā)生過(guò)熱。
(2)防范方法
1)鋼材入庫(kù)前應(yīng)嚴(yán)峻進(jìn)行查驗(yàn),謹(jǐn)防鋼材稠濁亂放。
2)石墨模具淬火前應(yīng)進(jìn)行正確的鑄造和球化退火,以確保超卓的球化安排。
3)正確擬定石墨模具淬火加熱工藝標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)峻操控淬火加熱溫度和保溫時(shí)刻。
4)守時(shí)檢測(cè)和校對(duì)測(cè)溫表面,確保表面正常作業(yè)。
5)石墨模具在爐中加熱時(shí)應(yīng)與電極或加熱元件堅(jiān)持恰當(dāng)?shù)木嚯x。