模具鋼在通過一定的熱處理后,會改變其自身的硬度。
除了模具鋼本身質(zhì)量不過關(guān)之外,模具鋼的熱處理硬度不夠或者是過硬,都會使其使用壽命大大地減少。
DC53、SKD11、NAK80、S136、CR12、CR12MOV、4CR13、P20等都是我們常用的模具鋼種。我們在使用材料時,必須了解它的最高熱處理硬度或者說使用硬度范圍。
熱處理硬度如果過高,就會導(dǎo)致材料開裂,裂紋等問題。就算是不出現(xiàn)以上問題,在模具鋼使用過程中也會大大的降低它的使用壽命。
DC53它的最高熱處理硬度為63-64HRC;
SKD11最高熱處理溫度為58-62HRC;
NAK80本身硬度已經(jīng)在48-51HRC所以無需熱處理;
CR12與CR12MOV的熱處理一般為56-60HRC左右;
4CR13預(yù)硬材料在31HRC左右,而普通的在十幾度,通過真空熱處理可達(dá)48-52度;
S136硬度熱處理后可達(dá)50-52HRC。
以上硬度一般為真空熱處理最高硬度,如超過此硬度,不但材料的性能方面不能保證,還會產(chǎn)生開裂與裂紋等問題。
模具硬度不足的產(chǎn)生原因及解決方法
模具熱處理硬度是非常重要的力學(xué)性能指標(biāo),因?yàn)樗梢跃C合反映材料強(qiáng)度、塑性、彈性、耐磨性等其他的力學(xué)性能。模具熱處理后硬度不足或硬度不均將使模具耐磨性及疲勞強(qiáng)度等性能降低,導(dǎo)致模具早起失效,嚴(yán)重降低模具的使用壽命,從而降低了生產(chǎn)效率,加重了成本負(fù)擔(dān)。因此,模具硬度不合格是十分嚴(yán)重的缺陷。
模具硬度不足或不勻的產(chǎn)生原因是什么?該如何解決?相信這些問題也曾困擾過我們模材學(xué)院的朋友們。今天,51模材學(xué)院為您整理了這方面的信息,一起來了解一下吧。
1.模具截面大,鋼材淬透性差,如大型模具選用了淬透性低的鋼種。
解決方法:正確選用模具鋼種,大型模具應(yīng)選用淬透性高的高合金模具鋼。
2.模具鋼原始組織中碳化物偏析嚴(yán)重或組織粗大,鋼中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。
解決方法:加強(qiáng)原材料檢查,確保原材料符合標(biāo)準(zhǔn)。對不良原材料鋼材進(jìn)行合理的鍛造并進(jìn)行球化退火處理,確保獲得良好的組織。碳素工具鋼不易多次退火,以防石墨化。
3.模具鍛造工藝不正確,鍛造后未進(jìn)行很好的球化退火,使模具鋼球化組織不良。
解決方法:嚴(yán)格執(zhí)行鍛造工藝和球化退火工藝,保證有良好的預(yù)備熱處理組織。
4.模具表面未除凈退火或淬火加熱時產(chǎn)生的脫碳層。
解決方法:熱處理前應(yīng)徹底清除模具表面的銹斑和氧化皮,并注意加熱時的保護(hù),盡量采用真空加熱淬火或保護(hù)氣氛加熱淬火,鹽浴加熱時應(yīng)進(jìn)行良好的脫氧處理。
5.模具淬火溫度過高,淬火后殘留奧氏體量過多;或淬火溫度過低,加熱保溫時間不足,使模具鋼的相變不完全。
解決方法:正確制訂模具淬火加熱工藝參數(shù),確保相變充分,以大于臨界冷卻速度的冷卻速度進(jìn)行快速冷卻,以獲得合格的金相組織。
6.模具淬火加熱后冷卻速度過慢,分級與等溫溫度過高或時間過長,淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)。
解決方法:正確選用淬火冷卻介質(zhì)和冷卻方式,嚴(yán)格控制分級與等溫溫度和時間。
7.堿浴水分過少,或淬火冷卻介質(zhì)中含雜質(zhì)過多,或淬火冷卻介質(zhì)老化。
解決方法:要嚴(yán)格控制堿浴水分含量,對長期使用的淬火冷卻介質(zhì)要經(jīng)常進(jìn)行過濾及定期更換,并保持清潔,定期檢測其淬火冷卻特性曲線。
8.模具淬火冷卻后出淬火冷卻介質(zhì)時溫度過高,冷卻不足。
解決方法:對尺寸大的模具,適當(dāng)延長浸入淬火冷卻介質(zhì)的時間,防止模具出淬火冷卻介質(zhì)的溫度過高。
9.回火不充分及回火溫度過高等。
解決方法:模具淬火后應(yīng)及時、充分回火,并防止回火溫度過高。