蘇州東锜擁有先進的ERP管理系統(tǒng),從下料、加工到出貨全程管控,公司擁有光譜儀,探傷機,臺式和便攜式硬度計,每當鋼材到貨時,IQC都必須進行嚴格的探傷、硬度檢測、成本分析以718的價格確保來料品質(zhì)均能達標;
模具鋼淬火裂紋有哪些預(yù)防措施?
改進設(shè)計,使形狀盡可能對稱,減少形狀突變,增加加工孔和加強筋,或使用組合構(gòu)件;
[弧形裂紋]
預(yù)防:
模具鋼中含有許多有害雜質(zhì),如硫、磷、鉍、鉛、錫、砷等低熔點物質(zhì)。鋼錠在軋制過程中,鋼錠沿軋制方向偏析嚴重,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中和縱向淬火裂紋,或者軋制原料后容易發(fā)生偏析??焖倮鋮s形成的縱向裂紋未經(jīng)處理,殘留在產(chǎn)品中,導(dǎo)致更終淬火裂紋擴展,形成縱向裂紋。
淬火鋼應(yīng)及時回火,以消除部分淬火內(nèi)應(yīng)力,防止淬火應(yīng)力擴大。
原因:通常以突發(fā)形狀出現(xiàn),如模具邊角、缺口、孔洞、模具毛刺等。這是因為淬火過程中拐角處的應(yīng)力是光滑表面上平均應(yīng)力的10倍。
充分回火以獲得穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性能;多次回火,徹底改變殘余奧氏體,消除新的應(yīng)力;
淬火后回火不及時,或回火不充分。高耐熱熱作模具鋼中的殘余奧氏體沒有完全轉(zhuǎn)變,保持在服役狀態(tài)以促進應(yīng)力的重新分布,或者殘余奧氏體在模具維護過程中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。當組合應(yīng)力大于鋼的強度極限時,會產(chǎn)生新的弧形裂紋。718h材料密度
原因:裂紋特征垂直于軸向。在未硬化的模具中,大的拉伸應(yīng)力峰值出現(xiàn)在硬化和未硬化區(qū)域之間的過渡處。當大模具快速冷卻時,很可能形成大的拉伸應(yīng)力峰值。軸向應(yīng)力大于切向應(yīng)力,導(dǎo)致橫向裂紋。鍛造模塊或模塊中有害雜質(zhì)(如S、P、Bi、Pb、Sn、As等低熔點)的橫向偏析有橫向微裂紋,淬火后會擴展形成橫向裂紋。
鋁合金718選擇理想的冷卻速度和冷卻介質(zhì):鋼在Ms點以上的快速冷卻比鋼的臨界淬火冷卻速度快。鋼中過冷奧氏體產(chǎn)生的應(yīng)力為熱應(yīng)力,表層為壓應(yīng)力,內(nèi)層為拉應(yīng)力,相互抵消,有效防止熱應(yīng)力裂紋的形成,使鋼的Ms-Mf冷卻緩慢,形成淬火馬氏體時的組織應(yīng)力大大降低。當鋼中熱應(yīng)力和對應(yīng)應(yīng)力之和為正拉應(yīng)力時,容易淬火,而為負應(yīng)力時,不容易淬火。
充分利用熱應(yīng)力,降低相變應(yīng)力,控制總應(yīng)力為負值,可以有效避免橫向淬火裂紋的發(fā)生。CL-1有機猝滅劑是一種理想的猝滅劑。同時,可以減少和避免淬火模具的變形,控制硬化層的合理分布。調(diào)節(jié)不同濃度的CL-1淬火劑可以獲得不同的冷卻速度,獲得所需的硬化層分布,滿足不同模具鋼的需要。
盡量選擇真空熔煉、外部精煉或電渣重熔的模具鋼;從無心淬火到中心淬火,即不完全淬火,獲得了較高韌性的下貝氏體組織,拉應(yīng)力大大降低,可有效避免模具縱向開裂和淬火變形。改進熱處理工藝,采用真空加熱、保護氣氛加熱、鹽浴爐完全脫氧加熱、分級淬火、等溫淬火;
當模具尺寸在鋼的淬火敏感尺寸范圍內(nèi)時,碳素工具鋼的臨界尺寸為8-15毫米,中低合金鋼的臨界尺寸為25-40毫米),或者當選用的淬火冷卻介質(zhì)大大超過鋼的臨界淬火冷卻速度時,兩者都容易形成縱向裂紋。
[橫向裂紋]
圓角代替直角和尖角,通孔代替盲孔,提高加工精度和表面光潔度,減少應(yīng)力集中源。對于不可避免的直角、尖角、盲孔,一般硬度要求不高。可以用鋼絲、石棉繩、耐火泥。人工包裹或填充所用材料形成冷卻屏障,緩慢冷卻淬火,避免應(yīng)力集中,防止淬火時形成電弧裂紋;
[縱向裂紋]
模具鋼淬火后開裂是熱處理過程中更大的缺陷。模具鋼常見的淬火裂紋包括縱向裂紋、橫向裂紋、弧形裂紋、剝落裂紋和網(wǎng)狀裂紋。模具鋼淬火裂紋會導(dǎo)致加工模具報廢,不僅直接影響我們的生產(chǎn)效率,還會增加我們的經(jīng)濟成本。那么,如何防止高耐熱熱作模具鋼在淬火時開裂呢?模具鋼淬火有哪些預(yù)防措施?
它有第二種回火脆性鋼。淬火后高溫回爐,緩慢冷卻,使鋼中有害雜質(zhì)化合物如P、S沿晶界析出,大大降低晶界的結(jié)合強度和韌性,增加脆性,使用時在外力作用下形成弧形裂紋。
鋼中不同的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和相同的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變沒有相同的時間。由于不同結(jié)構(gòu)的特定公差,會導(dǎo)致巨大的結(jié)構(gòu)應(yīng)力,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)連接處形成弧形裂紋;長時間回火以提高模具的斷裂韌性;此外,嚴格檢查儲存的原材料,不生產(chǎn)有害雜質(zhì)過多的鋼材;
原因:裂紋是軸向的,又細又長。
當模具完全硬化(即無心淬火)后,型芯會轉(zhuǎn)變?yōu)楸润w積更大的淬火馬氏體,產(chǎn)生切向拉應(yīng)力。模具鋼含碳量越高,切向拉應(yīng)力越大。超過這個鋼材強度極限會導(dǎo)致縱向裂紋的形成。
模塊要合理鍛造。原材料的長度與直徑之比(即鍛造比)優(yōu)選選擇在2和3之間。鍛件采用雙交叉變形鍛件。經(jīng)過5-5次拉拔和多次鍛造后,鋼中的碳化物和雜質(zhì)在鋼基體上細小均勻分布,鍛造的纖維結(jié)構(gòu)在型腔周圍單向分布,大大提高了組件的側(cè)向力學(xué)性能,消除了壓力源;
合理回火,提高鋼件的抗疲勞性能和綜合力學(xué)性能;對于具有二級回火脆性的模具鋼,高溫回火后應(yīng)迅速用水或油冷卻,可消除二級回火脆性,防止和避免淬火形成電弧裂紋。
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