鋼材線材在使用前,為了提高其使用性能效果,我們經(jīng)常對鋼材線材進(jìn)行熱處理工藝,但是如果不注意一些細(xì)節(jié)問題是,鋼材線材熱處理工藝過程中常會導(dǎo)致其線材的缺陷,從而影響鋼材線材使用效果,中華標(biāo)準(zhǔn)件網(wǎng)根據(jù)具體了解分享出有關(guān)鋼材線材熱護(hù)理過程中常見缺陷,以及缺陷原因和相應(yīng)處理措施。
一、淬裂
淬裂的原因及預(yù)防措施如下:
1、形狀效應(yīng),主要是設(shè)計因素造成的,如圓角R過小、孔穴位置設(shè)置不當(dāng),截面過渡不好。
2、過熱(過燒),主要是由控溫不準(zhǔn)或跑溫、工藝設(shè)置溫度過高、爐溫不均等因素造成,預(yù)防措施包括檢修、校對控溫系統(tǒng),修正工藝溫度,在工件與爐底板間加墊鐵等。
3、脫碳,主要由過熱(或過燒)、空氣爐無保護(hù)加熱、機(jī)加余量小,鍛造或預(yù)備熱處理殘留脫碳層等因素造成,預(yù)防措施為可控氣氛加熱,鹽浴加熱,真空爐、箱式爐采用裝箱保護(hù)或使用防氧化涂料;機(jī)加工余量加大2~3mm。
4、冷卻不當(dāng),主要是冷卻劑選擇不當(dāng)或過冷造成,應(yīng)當(dāng)掌握淬火介質(zhì)冷卻特性或回火處理。
5、模具鋼材組織不良,如碳化物偏析嚴(yán)重,鍛造質(zhì)量差,預(yù)備熱處理方法不當(dāng)?shù)?預(yù)防措施是采用正確的鍛造工藝和合理的預(yù)備熱處理制度。
二、硬度不足。硬度不足的原因和預(yù)防措施如下:
1、爐或進(jìn)入冷卻槽方法不當(dāng)?shù)仍蛟斐?應(yīng)該修正工藝溫度,檢修校核控溫系統(tǒng),裝爐時,工件間隔合理擺放均勻,分散入槽,禁止堆積或成捆入槽冷卻。
2、淬火溫度過高,這是由工藝設(shè)置溫度不當(dāng)或控溫系統(tǒng)誤差造成,應(yīng)當(dāng)修正工藝溫度,檢修校核控溫系統(tǒng)。
3、過回火,這是由回火溫度設(shè)置過高、控溫系統(tǒng)故障誤差或爐溫過高時入爐造成,應(yīng)當(dāng)修正工藝溫度,檢修校核控溫系統(tǒng),不高于設(shè)置爐溫裝入。
4、冷卻不當(dāng),原因是預(yù)冷時間過長,冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng),淬火介質(zhì)溫度漸高而冷卻性能下降,攪拌不良或出槽溫度過高等,措施:出爐、入槽等要快;掌握淬火介質(zhì)冷卻特性;油溫60~80℃,水溫30℃以下,當(dāng)淬火量大而使冷卻介質(zhì)升溫時,應(yīng)添加冷卻淬火介質(zhì)或改用其它冷卻槽冷卻;加強(qiáng)冷卻劑的攪拌;在Ms+50℃時取出。
5、脫碳,這是由原材料殘留脫碳層或淬火加熱時造成,預(yù)防措施為可控氣氛加熱,鹽浴加熱,真空爐、箱式爐采用裝箱保護(hù)或使用防氧化涂料;機(jī)加工余量加大2~3mm。
三、變形超差
在機(jī)械制造中,熱處理的淬火變形是絕對的,而不變形才是相對的。換句話說,只是一個變形大小的問題。這主要是由于熱處理過程中馬氏體相變具有表面浮凸效應(yīng)。預(yù)防熱處理變形(尺寸變化和形狀變化)是一項(xiàng)非常困難的工作,在許多情況下,不得不依靠經(jīng)驗(yàn)加以解決。這是因?yàn)椴粌H鋼種和模具形狀對熱處理變形有影響,不當(dāng)?shù)奶蓟锓植紶顟B(tài)及鍛造和熱處理方法同樣會引起或加劇,而且在熱處理諸多條件中,只要某一條件發(fā)生變化,鋼件的變形程度就會有很大變化。盡管在相當(dāng)長時間還主要靠經(jīng)驗(yàn)和試探法去解決熱處理變形問題,但正確掌握模具鋼材鍛造、模塊取向、模具形狀、熱處理方法與熱處理變形的關(guān)系,從已經(jīng)積累的實(shí)際數(shù)據(jù)中去把握熱處理變形規(guī)律,建立有關(guān)熱處理變形的檔案資料,卻是一項(xiàng)有意義的工作。
四、脫碳
脫碳是由于鋼件在加熱或保溫時,因周圍氣氛的作用,使表面層部分的碳全部或部分喪失的現(xiàn)象和反應(yīng)。鋼件的脫碳不僅會造成硬度不足、淬裂和熱處理變形及化學(xué)熱處理缺陷,而且對疲勞強(qiáng)度、耐磨性及模具性能也有很大影響。
五、放電加工引起的裂紋
在模具制造中,采用放電加工(電脈沖及線切割)是越來越普遍采用的加工方法,但隨著放電加工的廣泛應(yīng)用,其引起的缺陷也相應(yīng)增多。由于放電加工是借助于放電所產(chǎn)生的高溫而使模具表面熔化的加工方法,因此,在其加工表面形成白色的放電加工變質(zhì)層,并產(chǎn)生800MPa左右的拉應(yīng)力,這樣,在模具的電加工過程中常出現(xiàn)變形或裂紋等缺陷。因此,采用放電加工的模具,必須充分掌握放電加工對模具鋼材的影響,并預(yù)先采取相應(yīng)的預(yù)防措施。防止熱處理時的過熱和脫碳,并進(jìn)行充分回火以降低或消除殘留應(yīng)力;為了充分消除淬火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,要進(jìn)行高溫回火,因此應(yīng)采用能承受高溫回火的鋼種(如DC53型、ASP—23、高速鋼等),以穩(wěn)定的放電條件進(jìn)行加工;放電加工后,作穩(wěn)定化松馳處理;設(shè)置合理的工藝孔、槽;充分消除再凝固層,以便在健全的狀態(tài)下使用;利用矢量平移原理,對切割前哨已集中的部分內(nèi)應(yīng)力傲切通引流分散釋放。
六、韌性不足
韌性不足的原因可能是淬火溫度過高,且保溫時間過長引起晶粒粗化造成的,或由于沒有避開回火脆性區(qū)進(jìn)行回火。
七、磨削裂紋
當(dāng)工件內(nèi)有大量的殘留奧氏體時,在磨削熱的作用下,發(fā)生回火轉(zhuǎn)變,從而產(chǎn)生組織應(yīng)力,導(dǎo)致工件開裂。其預(yù)防措施是:淬火后進(jìn)行深冷處理或多次重復(fù)回火(模具回火一般為2~3次,即使是冷加工用低合金工具鋼也是如此),限度地降低殘留奧氏體量。
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