能否采用等温淬火的方法解决冷冲模具的热处理变形问题
我公司采用的是井式气氛保护炉加热,然后出炉进行油淬。模具材料主要是Cr12MoV Cr12 D2等,装炉量一般在150—300KG,现在的问题是淬火出来后模具的平面变形比较严重,请各位同人看有没有解决的办法。我想采用盐浴等温淬火是否可行,对模具的硬度、机械性能是否有影响。 分级淬火法分级淬火是将奥氏体化的工件直接淬入低温(MS附近)热浴(盐浴、碱浴或铅浴)中冷却并停留一定时间,使工件心、表温差缩小(或趋于均匀),然后取出空冷,使马氏体转变在缓冷的条件进行。因分级淬火在马氏体转变时,内外温度已接近一致,其内外的组织转变趋于同步,内应力大大降低,从而大大降低了变形开裂趋势。分级淬火适用于中等合金化和高合金化的、具有较高淬透性的中小模块(如3Cr2W8V、4Cr5MoV1Si、Cr5MO1V、Cr4W2MOV、35Cr3MO3W2V、4Cr5W2VSi等)。
空冷淬火(硬化)法
实验证明,在一般情况下,淬火冷却速度最缓慢的钢即空冷硬化钢的变形量最小,故应根据模具的设计要求,选择能满足要求的空冷硬化钢。这种钢的淬透性极高,在静止的空气中冷却即可取得预期的硬化效果,常用的空冷硬化冷作模具钢有:Cr12Mo1V、Cr6WV、Cr4W2MoV、8Cr2MnWMoVS、7Cr7Mo2V2Si等;热作模具钢有:QRO-90(4Cr3Mo2V)、3Cr2W8V、4Cr5MoV1Si等;析出硬化型时效钢10Ni3MnCnAl(高精度、高镜面塑料模具钢);火焰淬火钢7CrSiMnMoV等等。当采用流动空气冷却时,应以气流方向正对模面,可进一步降低淬火变形量。
微变形淬火
工件淬火后获得的马氏体量越多,尺寸的胀大也就越大。当残余奥氏体量增大时,则尺寸缩小,因此可以通过调整残余奥氏体量来减小变形,例如对于形状复杂、精度要求高的模具如何减小变形是其主要矛盾,通常可以提高奥氏体化温度,增加残余奥氏体量来减小变形。但是单靠提高奥氏体化温度来增大残余奥氏体量,对于本质粗晶粒钢种会因过热而造成不良后果,故可结合采用MS点上、下等温停留引起奥氏体稳定化的办法来增加残余奥氏体量。
其它方法
为最大限度地降低模具钢(件)的变形开裂倾向,除针对不同钢种,不同形状的模块采用不同的淬火工艺处,还应在实际操作中注意以下几点:
(1)注意工件摆放平衡,注意工件捆扎和吊装部位以防加热软化后,自重引起扭曲、弯曲、圆孔拉长等变形;
(2)利用箱式电炉加热时,模块不可直接摆放于炉底板上,而应加装垫铁;
(3)对已成型的模腔、孔、槽,应进行有效填塞,对截面发生突变的坎棱、尖角部位或环形槽进行补衬缠裹,以缩小各部位温差,力争使加热和冷却趋于均匀;
(4)加工合理的工艺孔、槽,改善工件自身的不均匀、不对称性;
(5)大型工件可平置于带孔的平板上,平衡吊起后整体入槽冷却。
等温淬火固然也可以减小淬火变形,但等温淬火是以获得贝氏体为目的强韧化淬火,所以只适用于热做模具钢的中小模块。 回复 2# 孤鸿踏雪
谢谢你,你认为采用分级淬火好,等温不太适用Cr12类材料的模具淬火对吗。我们的模具尺寸厚度基本在15-30之间,现在的材料不是太好,空冷硬度不够。 回复 3# XYXJD
等温淬火得到的是贝氏体组织,而贝氏体组织的硬度是较低的,能满足你的使用要求吗? 一般这类模具要求的硬度都在HRC:58—60 ,我也不知到贝氏体组织的硬度能够达到多少。 回复 1# XYXJD
我以为你的办法是可行的,就是出炉不要一下太多 ,影响等温效果。变形肯定会有改善,硬度因为等温转变不会完全,所以随后的冷却后依然需要低温回火,这样硬度能在56左右,而且改善了韧性。这个工艺你如果成功你可以大大的得意一次,希望得到你的回音。 如果硬度在56左右有点低,恐怕客户不接受,再者线切割不会有什么风险吧(相对与非等温淬火) 不会有什么风险,我说的56比较保守了,你可以少量试验。有余地 多谢,我准备试验一下。 回复 5# XYXJD
贝氏体(B)—原系外来语(Bainite)译名,因这种组织的发现人E.C.Pain而得名,台湾文献译为变韧铁。贝氏体乃是铁素体(F)和渗碳体(Fe3C)或过饱和的α固溶体与碳化物(Cm)的机械混合物,其组织形态,性能和形成过程均不同于珠光体,它的Fe3C分布在呈羽毛状或呈针状的铁素体(F)中。贝氏体由于形成条件不同而具有多种形态:如上贝氏体(B上)为过冷奥氏体(A)在550~400℃温度区间等温所形成,在光学显微镜下观察,呈羽毛状。上贝氏体(B上)常沿奥氏体(A)晶界形核,向晶内发展。从电子显微照片上可以看到:在平行的铁素体(F)条间有短棒状或串珠状渗碳体(Fe3C)断续分布,其硬度为35~45HRC;下贝氏体(B下)是过冷奥氏体(A)于400~200℃温区所形成。在光学显微镜下呈黑暗色片状(针状或竹叶状),互成一定角度。电子显微观察及X射线结构分析得知:这种组织乃是由过饱和的α固溶体与其长轴成50~60°角度分布的碳化物质点形成的,其硬度为45~50HRC。贝氏体还有粒状、蝶状等结构形态。 感谢,我是半路出家的对基本的知识知道的很少,多谢老师的指点。如果我要做试验,您认为我如何准备好,比如需要什么样的设备及冷却介质,工艺如何制定(针对材料为Cr12类、井炉淬火、装炉量在200KG左右)。 你是为了减小变形量,建议你采用分级淬火,即油温在130度左右,工件直接入油冷却,待工件温度与油温大概一致时候,然后提出来空冷。这样做的工件变形比直接冷油淬火变形小。硬度也可以达到你的要求。只是这种油比较贵,在热处理行业里叫做分级淬火油。 回复 1# XYXJD
当然还可以采用钢纸打包,一块一块的下油,在一块一块的校正,变形也可以得到好的控制。你可以选择看哪个比较适合你。 回复 13# 忙碌的蜜蜂
你好,我们现在已经淘汰了打包的操作方法,采用氮气保护设备加热,只能在这个基础上想办法。
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