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熱處理工藝對模具變形的影響

時(shí)間:2020-05-17 10:06 閱讀:997 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

????????1、加熱速度的影響

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????????一般來(lái)說(shuō),淬火加熱時(shí),加熱速度越快,則模具中產(chǎn)生的熱應力越大,易于造成模具的變形開(kāi)裂,尤其對于合金鋼及高合金鋼,因其導熱性差,尤需注意進(jìn)行預熱,對于一些形狀復雜的高合金模具,還需采取多次分級預熱。

????????但在個(gè)別情況下,采用快速加熱有時(shí)反而可以減少變形,這時(shí)僅加熱模具的表面,而中心還保持“冷態(tài)”,所以相應地減少了組織應力和熱應力,且心部變形抗力較大,從而減少了淬火變形,根據一些工廠(chǎng)經(jīng)驗,用于解決孔距變形方面有一定效果。

????????2、加熱溫度的影響

????????淬火加熱溫度的高低影響材料的淬透性,同時(shí)對奧氏體的成分與晶粒大小起作用。

????????(1) 從淬透性方面看,加熱溫度高,將使熱應力增大,但同時(shí)使淬透性增高,因此組織應力也增大,并逐漸占主導地位。例如。碳素工具鋼T8、T10、T12等,在一般淬火溫度淬火時(shí),內徑表現為縮的傾向,但若提高淬火溫度到≥850℃時(shí),則由于淬透性增大,組織應力逐漸占主導地位,因而內徑可能表現為脹的傾向。

????????(2)從奧氏體成分看,淬火溫度提高使奧氏體含碳量增加,淬火后馬氏體的正方度增大(比容增大),從而使淬火后體積增大。

????????(3)從對Ms點(diǎn)影響細看,淬火溫度高,則奧氏體晶粒粗大,將使零件的變形開(kāi)裂傾向增大。

????????綜合上述,對所有的鋼種,尤其是某些高碳的中、高合金鋼,淬火溫度的高低會(huì )明顯影響模具的淬火變形,因此,正確選擇淬火加熱溫度是很重要的。

????????一般來(lái)說(shuō),選擇過(guò)高的淬火加熱溫度對變形是沒(méi)有好處的。在不影響使用性能的前提下,總是采用較低的加熱溫度。但對一些淬火后有較多殘余奧氏體的鋼號(如Cr12MoV等),也可通過(guò)調整加熱溫度,改變殘余奧氏體量,以調節模具的變形。

????????3、淬火冷卻速度的影響

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????????總的來(lái)說(shuō),在Ms點(diǎn)以上增大冷速,會(huì )使熱應力顯著(zhù)增加,結果使熱應力引起的變形趨向增大;在Ms點(diǎn)以下增大冷速則主要使組織應力引起的變形趨向增大。

????????對于不同的鋼種,由于Ms點(diǎn)的高低不同,因而在采用同一淬火介質(zhì)時(shí),有不同的變形趨向。同一鋼種如采用不同的淬火介質(zhì),由于它們的冷卻能力不同,因而也有不同的變形趨向。

????????例如,碳素工具鋼的在Ms點(diǎn)比較低,因而采用水冷時(shí),熱應力的影響往往占上風(fēng);而采用由冷時(shí),則可能是組織應力占上風(fēng)。

????????在實(shí)際生產(chǎn)中,模具常采用分級或分級-等溫淬火時(shí),通常均未完全淬透,故往往以熱應力的作用為主,使型腔趨于收縮,不過(guò)由于這時(shí)熱應力不是很大,因此總的變形量是比較小的。若采用水-油雙液淬火或油淬時(shí),引起的熱應力較大,型腔收縮量將增大。

????????4、回火溫度的影響

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????????回火溫度對變形的影響,主要是由于回火過(guò)程中的組織轉變所引起的。若在回火過(guò)程中產(chǎn)生“二次淬火”現象,殘余奧氏體轉變?yōu)轳R氏體,由于生成的馬氏體的比容比殘余奧氏體的大,將引起模具型腔的脹大;對一些高合金工具鋼如Cr12MoV等,當以要求紅硬性為主而采用高溫淬火,多次回火時(shí),每回一次火,體積就脹大一次。

????????若在其他溫度區域回火,由于淬火馬氏體向回火馬氏體(或回火索氏體、回火屈氏體等)轉變,比容減小,因而,型腔趨向于收縮。

????????另外,回火時(shí),模具中的殘余應力的松弛,對變形也有影響。模具淬火后,若表面處于拉應力狀態(tài),回火后尺寸將增大;反之,若表面處于壓應力狀態(tài),則產(chǎn)生收縮。但組織轉變及應力松弛兩項影響中,前者是主要的。

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