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熱鍛模的熱處理工藝是怎樣的?

發(fā)布時間:2019-08-06 點擊數(shù):4406

       一、熱鍛模具鋼的退火

       1.普通退火。對于模塊的退火可以采用完全退火或等溫退火。不同尺寸的模塊退火時的保溫時間、保溫溫度、升溫速度、冷卻速度都不相同。

       2.防白點退火。錘鍛模用鋼大多含有Ni、Cr等元素,鍛后容易形成白點。為此,模塊鍛后除進行普通退火外,還需要進行防白點退火。

       3.高溫回火。錘鍛模翻新前應進行軟化處理,降低硬度以便于加工。為此可進行高溫回火。

       二、熱鍛模具鋼的淬火

       熱鍛模的淬火、回火在很大程度上決定鍛模壽命。應該根據(jù)鍛模在使用中的主要失效形式來制定合理的淬火、回火工藝。如果鍛模是以磨損為主要失效形式,應提高鍛模鋼的紅硬性;若以脆斷為主要失效形式,則應提高鍛模鋼的強韌性。

       1.淬火前準備。鍛造所用鍛模尺寸較大,大多采用箱式電阻爐加熱,為防止加熱過程中產生氧化和脫碳,需對模膛表面及燕尾加以保護,方法是先備一鐵盤,在鐵盤底部放入厚度為30~40mm的保護劑(舊滲碳劑或木炭末以及焙燒過的鑄鐵屑),將鍛模模面朝下放于盤中,四周也用保護劑填滿,燕尾面上也鋪放保護劑,都用耐火泥或黃泥密封。為避免燕尾槽淬火開裂,在燕尾圓角處纏石棉繩,減小該處淬火時的冷卻速度。

       裝爐溫度不能太高,尤其對大型鍛模或形狀復雜的鍛模,要先預熱650℃左右之后,再加熱到淬火溫度,以防形成裂紋。


鍛件


       2.淬火溫度淬火溫度應該保證鋼中的奧氏體晶粒不易長大。并能獲得較高的沖擊韌性。對于因磨損、塌陷或熱疲勞而失效的模具,適當提高淬火溫度是有利的,例如將5CrNiMo鋼淬火溫度提高到950~1000℃并于500℃回火,其強度、塑性、韌性均保持較高水平。

       3.淬火冷卻冷卻不當可能導致模具淬火變形及開裂。鍛模入油前要進行延遲冷卻,延遲冷卻時間大模塊約5~8min.小模塊3~5min。冷卻介質一般都采用錠子油,油溫50~80℃,為保持油溫及冷卻均勻,可安裝循環(huán)冷卻裝置及壓縮空氣對油進行攪拌。鍛模入油時注意入油方向及適當擺動,防止形成氣泡阻止局部冷卻,導致模膛淬火不完全。

       鍛模冷卻到150~200℃就應該出油,經驗判斷模具溫度已經下降到位的方法是:模具提出油面只冒青煙而不著火,如將水滴(或唾液)滴至模面有緩慢的爆裂聲。出油后應該立即裝爐回火,如果冷卻到過低溫度或回火前停留時間過長,可能產生很大的熱應力和組織應力,導致鍛模開裂。但是出油溫度也不能太高,否則模具心部未達到馬氏體轉變溫度,而發(fā)生其它非馬氏體組織轉變,會導致鍛造鍛件的模具在使用中發(fā)生坍塌變形或開裂。

       三、熱鍛模具鋼的回火

       淬火后的回火是為了使模具鋼獲得穩(wěn)定的組織,調整硬度,降低淬火內應力。合理的回火硬度能避免模具磨損及變形失效;同時具有較高的沖擊韌性以防止模具脆斷。

       1.回火溫度。每一種鋼,經過不同溫度的回火都具有相應的硬度值。根據(jù)熱鍛模的硬度、沖擊韌性等性能要求,可以選定回火溫度,但是應注意熱鍛模的回火脆性區(qū),回火時,無論是預熱還是保溫都應該避開此溫度范圍。如5CrNiMo鋼,在300~350℃,回時,出現(xiàn)間火脆性,使其沖擊韌性下降。因此,5CrNiMo鋼合適的回火溫度應高于450℃。


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       2.保溫時間?;鼗饡r間應該保證模具心部組織能夠充分轉變。

       3.回火次數(shù)。生產中一般采用一次回火。但是有時一次回火后發(fā)生開裂,原因是淬火時模具心部因溫度過高而留有部分殘余奧氏體,第一次回火冷卻后,殘余奧氏體轉變?yōu)轳R氏體,產生較大的內應力。如果進行第二次回火,則可以轉變?yōu)榛鼗瘃R氏體,消除內應力。鍛件的第二次回火溫度低于第一次回火溫度。

       4.燕尾回火。鍛模依辦燕尾固定在錘頭上,燕尾與錘頭接觸,硬度不應高于錘頭;燕尾根部容易產生應力集中,硬度也不宜太高,因此燕尾硬度應低于模膛硬度。對燕尾要進行專門的回火。燕尾回火方法如下。

在燕尾火爐中回火。將燕尾向下置于電爐、煤爐或鹽浴爐的爐槽內加熱回火,根據(jù)鋼種及模具燕尾的硬度要求確定具體回火溫度。這是較常用的燕尾回火方法。

       燕尾自回火。將整個鍛模在油中冷卻到一定溫度后,將燕尾提出油面停留段時間,此時模具心部溫度仍較高,燕尾已淬火的部分被心部熱量加熱而回火。

       降低燕尾硬度措施淬火時,降低燕尾冷卻速度,或對燕尾采取延遲冷卻來降低燕尾硬度。



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