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发表于 2007-12-16 19:20:44
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热处理工艺
1 退火
包括锻造后的球化退火和模具制作过程中的去应力退火两部分。
其主要目的:在原材料阶段进行结晶组织的改良;方便加工而降低硬度;防止加工后变形和淬火裂纹
而去除内应力。
(1)球化退火。
模具钢经锻造后,钢的内部组织变成不稳定的结晶,硬度高切削困难,且此种状态的钢,内应力大,
加工后容易变形和淬裂,机械性能差,为使碳化物结晶变成球化稳定组织须进行球化退火。
(2)去应力退火。
对有残留应力的模具钢进行机械加工,加工后会产生变形,如果机械加工后仍留有应力,则在淬火时
会发生很大的变形或淬火裂纹。为防止这些问题发生,必须进行去应力退火。
我们坚持在模具制作过程中进行三次去应力退火:
(1)在切削掉原材料体积的1/3以上形状或对原材料厚度1/2深度加工时,加工余量留有5~
10mm,进行第一次去应力退火。
(2)在精加工留有余量(2~5mm)时,进行第二次去应力退火。
(3)在试模后,淬火前进行第三次去应力退火。
2 淬火
设备为高压高流率真空气淬炉,真空淬火工艺见图1。
(1)淬火前:采用热平衡法,提高模具加热和冷却的整体一致性。对凡是影响到这一点的薄壁孔、
沟槽、型腔等,都要进行填充、封堵,尽量做到模具能均衡加热和冷却;同时,注意装炉方式,防止压铸
模在高温时因自重而引起的变形.
(2)模具的加热:在加热过程中要缓慢加热(用200℃/h升温),并采用两级预热方式,防止
快速升温造成模具内、外温差过大,引起过大的热应力,同时减小相变应力。
(3)淬火温度与保温时间:要采用下限淬火加热温度,均热时间不宜过短或过长,一般由壁厚和硬
度来确定均热时间。H13钢淬火硬度与保温时间的关系曲线见图2.
图片附件: [图1和图2] 附图1。2.jpg (2007-9-13 10:12, 47.54 K)
(4)淬火冷却:采用预冷方式,并通过调节气压与风速,有效的控制冷却速度,使之最大限度地实
现理想冷却。即:预冷到850℃后,增大冷却速度,快速通过“C”曲线鼻部,模温在500℃以下则
逐渐降低冷却速度,到Ms点以下则采用近似等温转变的冷却方式,以最大限度地减少淬火变形。模具冷
却到约150℃时,关闭冷却风机,让模具自然冷却。
3 回火
淬火的模具冷却到约100℃时,就要立即进行回火,以防止继续产生变形,甚至开裂。回火温度由
工作硬度来确定,一般要进行三次回火。
4 氮化处理
一般压铸模经淬火、回火(45~47HRC)后就能使用,但为了提高模具的耐磨性、抗蚀性和抗
氧化性,防止粘模,延长模具的寿命,必须进行氮化处理。氮化层深度一般为0.15~0.2mm。
氮化后需要打光,磨去白亮层(厚约0.01mm左右)。
5 几点说明
(1)模具的热处理变形是由于相变应力、热应力的共同作用引起的,受多种因素影响。因此,在正
确选材的前提下,还要注意毛坯的锻造,要采用六面锻造的方法,反复镦拔。
同时,在模具的设计阶段就必须注意,使壁厚尽量均匀(壁厚不均匀时要开工艺孔);对形状复杂的
模具,要采用镶拼结构,而不采用整体结构;对有薄壁、尖角的模具,要采用圆角过渡和增大圆角半径。
在热处理时要作好数据记录,长、宽、厚各方向上的变形量,热处理条件(装炉方式、加热温度、冷
却速度、硬度等),为日后模具的热处理积累经验。
(2)压铸模的加工一般有两种工艺流程,都是根据实际情况确定的。
第一种:一般压铸模。
锻打→球化退火→粗加工→第一次去应力退火(留有余量5~10mm)→粗加工→第二次去应力退
火(留有余量2~5mm)→精加工→第三次去应力退火(试模后、淬火前)→淬火→回火→钳修→氮化。
第二种:特别复杂的及淬火很易变形的模具。
锻打→球化退火→粗加工→第一次去应力退火(留有余量5~10mm)→淬火→回火→机、电加工
→第二次去应力退火(留有余量2~5mm)→机、电加工→第三次去应力退火(试模后)→钳修→氮化。
(本贴是收集整理后发布)
压铸模由于一直在高温,高冲蚀的状态下工作,热应力的积累会使模具产生应力开力又称龟裂.为减少热应力,投产一段时间以后压铸模模板就要进行一次消除应力的回火处理,或者采用震动除应力的办法.回火温度可取480--520度.采用真空炉进行回火的回火温度可取上限,此外也可用保护气氛炉回火或者装箱(装铁粉)进行回火处理.回火的时机:
锌合金 第一次 20000模次 第二次 50000模次
铝合金 第一次 5000---10000 模次 第二次 20000--30000模次
镁合金 第一次 5000-10000模次 第二次 20000--30000模次
铜合金 第一次 500模次 第二次 1000模次
注意:模次包含废品模次.第三次回火处理每次之间的模次可以逐步增加,但不超过40000模次. |
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