熱處理對(duì)模具失效的影響及對(duì)策

熱處理對(duì)模具失效的影響及對(duì)策材料工程系朱三武摘要模具作為昂貴的機(jī)械加工裝備，如何減少損耗，延長(zhǎng)其使用壽命，成為技術(shù)人員普遍面臨的課題。本文就熱處理對(duì)模具的影響提出一些個(gè)人看法，僅供大家參考。關(guān)鍵詞模具失效熱處理一、模具失效的形式、原因及對(duì)策捉失效泳形式孫特肅唐征閣原頸遣因歷對(duì)曠讀策虧斷螺裂認(rèn)1、功多產(chǎn)役生在賣刃口接及工挨作面臣處斗；籠2、逢截面貸變化碌應(yīng)力默集中正（斷廈口平濟(jì)齊，涉晶粒鉛色異振）醬。販1、卷設(shè)計(jì)跑不合偏理；盞2、弟模具隔及沖跑床調(diào)屬整不吐當(dāng)；徐3、貝操作詢不慎域；怕4、楊熱處澡理原嚴(yán)因騾。博1、比改進(jìn)寸設(shè)計(jì)亭，防勇止應(yīng)謠力集獅中；狂2、廟調(diào)整梁沖床喇及模說具菠，嚴(yán)代守工家藝；修3、室改進(jìn)拒熱處象理工亂藝?yán)??？鼓パ険p摧1、債刃口宇變鈍傻或出攔現(xiàn)弧揪狀；鑒2、考工作由面凸餓凹不警平或慌拉傷謝；佩3、直刃口盲硬度冶下降偽；遮4、插工作商尺寸朱變小蛇超差關(guān)。菊1、博熱處信理淬基火、廁回火綠不當(dāng)專；孕2、許磨削惠工藝息問題斤過熱模；搖3、噸表面情滲層網(wǎng)原因褲。閘1、島精化讀熱處仿理工姨藝；其2、醒合理對(duì)磨削姻3、少正確扒選用蛋化學(xué)玩熱處后理工置藝向掉題塊塊1、松刃口舌磨損匪，掉摸塊間2、仙零件欣損壞困或嚴(yán)舊重毛全刺拉賽傷奏1、殼操作看不當(dāng)妥2、鉆模具闖間隙詞調(diào)整研原因蒼3、幟硬度慚不當(dāng)愈1、肌正確籠操作慣2、架調(diào)整汪模具蚊、沖迷床決3、層改正繡熱處任理工座藝瘡變白形鍵1、族零件肉超差孫，未順達(dá)圖抖紙要苦求初2、蛾模具熊間隙周明顯今變化缸3、宗影響接正常撐沖壓瑞、啃博刃口林1、似模具持選材喪不當(dāng)航2、萄熱處紫理及泰回火憐問題委3、釘磨削蠟及沖稅壓應(yīng)執(zhí)力所榮致肺1、摸合理葡用材湖2、看改進(jìn)壇熱處院理工插藝惑3、燥充分斜回火檔去應(yīng)俘力處地理消4、窩磨穴剩后及低服役啞中補(bǔ)勒充回溪火爆其賢它蠅1、駕型腔出及工樹作面炎粗糙膏度上銹升臂2表鍛面斑徒點(diǎn)、鄉(xiāng)麻面恐等想3、蔑表面給疲勞魔龜裂賄4、緩嚴(yán)重況氧化竄1、道模具溫選材什不當(dāng)琴2、悉化學(xué)群處理喂問題做3、怖熱處奴理工晝藝問煩題挨4、塘使用孟不當(dāng)征1改驚進(jìn)模嗎具用慌才包2、絞正確蠟化學(xué)戲熱處炊理壘3、朽改進(jìn)粱熱處噴理工擊藝贊4、價(jià)嚴(yán)格驢操作今工藝覆、正澆確用放模二、熱處理對(duì)模具失效的影響因素由于模具是在極其惡劣的條件下服役，故模具要有足夠的強(qiáng)度、韌性、抗摩擦性及咬合性能等。而上述性能的獲得除與原材料、工作狀況有關(guān)外，更重要的是通過熱處理工藝改變金屬組織及含量、結(jié)構(gòu)、最大限度地提高模具的綜合性能。而熱處理又是依加熱----保溫---冷卻三大隱蔽過程完成的。故影響質(zhì)量的因素復(fù)雜。1預(yù)處理即模具毛胚的退火，調(diào)質(zhì)及應(yīng)力處理等。其目的在于消除金屬殘存的組織缺陷、應(yīng)力等，形成有利于熱處理及淬火的良好條件。該工藝溫度、時(shí)間、及冷卻工藝的正確與否，都對(duì)模具失效及質(zhì)量做出反應(yīng)。例：T8A鋼制沖頭經(jīng)碳化物微細(xì)化預(yù)處理后再加低溫淬火+回火，可以減少?zèng)_頭崩裂，使模具提高壽命10倍。Cr12MoV鋼冷沖模經(jīng)高溫奧氏體化退火+等溫退火的預(yù)處理后，不但細(xì)化晶粒，消除碳化物不均勻性，并使模具服役壽命提高1倍。9SiCr鋼滾絲模按常規(guī)處理，其晶粒度為8—9級(jí)，后經(jīng)超細(xì)化預(yù)熱處理可以達(dá)13~14級(jí)，抗彎強(qiáng)度及斷裂強(qiáng)度分別提高30%和40%?？捎行У胤乐乖缙谑?，壽命可提高1倍。2、淬火由于加熱溫度較高，稍有不慎，即會(huì)發(fā)現(xiàn)晶粒粗大、氧化脫碳、強(qiáng)度、鋼性不佳等。淬火中的快速冷卻會(huì)形成應(yīng)力隱患，導(dǎo)致模具在服役中早期失效。例：4Cr5MoSiV鋼制鋁合金壓鑄模，在使用2000余次時(shí)發(fā)生疲勞開裂，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)模具表面強(qiáng)度為HRC40~44。心部為HRC43~44，且裂紋處有0.1mm的貧碳區(qū)，呈粗針馬氏體，故判為淬火溫度過高，保護(hù)不良，表面脫碳所為。晌反之能，淬燦火溫美度過賭低，釣易出亞現(xiàn)網(wǎng)揚(yáng)狀鐵抓素體僵，形耽成沿叔鐵素額體的桑脆性飲斷裂破，如甩鉻鋼陜沖頭樸在服通役中壞斷裂陜，鏡毛分析峰呈馬跡氏+佛鐵素悠體組刺織，特即加辨熱不磚足所忘為。晴3.摟回火虜回火址在于炭消除維因力儉，獲匙得合拴理的壯硬度純，均鳥勻而愧正確拼的金蛇相組熄織，促而應(yīng)色力消鵲除程慎度又絲與溫摘度、睛時(shí)間討成正豬比關(guān)鄉(xiāng)系。鄉(xiāng)見圖符1變：滅下圖累2廊所示鑼拉深封零件猾，由巖于工抽作條翻件惡威劣。染圖1兵折回黃火溫非度與桌應(yīng)力究關(guān)系挽拼舊用駕翁鞋固隊(duì)圖2要玻外材料鹽Q祖23捎5A盆原為休Cr叨12數(shù)Mo信V謎鋼經(jīng)鍬淬火大+回斤火常尊規(guī)熱膊處理三，溫鼓度要葬求H挖RC碼57瘡，僅姻能拉無深次10野00甩件即芹早期凡失效壞，后拉改為跡T1窄0A亮鋼采據(jù)用淬堡火+巨中溫水回火堡后硬選度為反HR洪C5窩5。濁平均棕壽命愚達(dá)4蔑00制0件蠟，而校后又染改為炊38垮0~助40口0帥℃族回火院，使余其硬供度在霸HR羽C4值8，商則壽止命可宣達(dá)6踐00磁0~泥80密00彎件。贊而淡Cr腐12建Mo尋V礎(chǔ)鋼制敞沖頭驕，沖滿厚2捐.5閥mm鐮的鋼杠板，最常規(guī)援淬火匠+2具10預(yù)℃聯(lián)回火搖硬度礙降至塌HR樸C5漿8~俘62鞋，壽剛命僅哥有1世00鍬0件現(xiàn)，后腔采用綿中溫商41怨0旅℃霞回火市，硬水度降篇至H犁RC桌57湯~5拆9。衡不但維克服菠了模違具的免早期檢失效哲，且抵沖件帥達(dá)到裳10獲00缸0件魚，壽愿命提聞高1蘇0倍姨。袋由此鑒可見瑞，回淡火溫咐度和江所獲藍(lán)硬度餡對(duì)壽莖命有訪巨大礦影響你，而渠且對(duì)引應(yīng)力推的消途除程遞度、山變形針等作伍出反裙映。喜4。劍軟點(diǎn)枯淬火稅加熱站中，闖因溫辮度不保均勻躲、保母護(hù)不徐良、近嚴(yán)重醋氧化股或冷槍卻介估質(zhì)中照的污號(hào)染等娛，均渴可造沫成硬瘦度不羨均，泰而使徑模具衣強(qiáng)度貓受損鈔，在竟模具丘使用胖中將睜出現(xiàn)冤塌角施、變救形、天掉塊跟等弊命病，輔這對(duì)且冷鐓禍模、結(jié)剪切最模和胞中模五尤為獸重要局。朗5。傷硬化略層魂磨損無失效溉除與妙模具元硬度葡過低扔，或礦淬硬區(qū)層過持淺有伙關(guān)外灘，還曾與化轉(zhuǎn)學(xué)熱揀處理狀硬化斥層有蓋關(guān)，留若熱當(dāng)處理粗工藝擱不當(dāng)扣，尤訊其是匪淬火恒溫度誘、時(shí)保間以還及冷如卻介狐質(zhì)能葉力和炕鋼材載選擇綱等因掏素，倘均可逃影響倒淬硬爐度層需導(dǎo)致竹刃口蒙發(fā)鈍繼、抗要壓強(qiáng)巖度下吉降、長(zhǎng)局部習(xí)塌陷糕、變森形等雨早期仇失效萌。早模具巾在滲宏碳、貌滲氮慢、滲鑼硼、稀碳氮議共滲串化學(xué)搖熱處喊理中派由于勉工藝確或配懇方不蒜適，粉操作裳不當(dāng)處也會(huì)狂出現(xiàn)住滲層餅、硬堤化層艱不均意或過朵淺等飄弊端榴，信出現(xiàn)旋刃口稼不鋒知利、棗咬合怕、啃蜂刃口搜、粘聯(lián)模、怪塌陷失、氧怠化腐些蝕和晴硬化框?qū)用撨m落等姿失效清，嚴(yán)桂重影櫻響模箱具的汽壽命令。父三、棕防止國(guó)模具遙失效潤(rùn)的熱復(fù)處理騰對(duì)策功服役盤中的們低溫隙去應(yīng)波力回霸火企模具憶在長(zhǎng)傻期服寬役中批，尤散其是徑熱作穴模具江在巨龍大的假?zèng)_壓冷力和盞和溫耽度的綁雙重程應(yīng)力扭作用盞下，充將發(fā)宿生不組均勻叛的塑捷性變疾形及法金屬始組織宜的變炭化，朵從而謊產(chǎn)生鎖可觀酷的內(nèi)蓄應(yīng)力掏，當(dāng)繡這種屆潛在郵應(yīng)力國(guó)聚集付到極乳限時(shí)規(guī)，金搬屬將堪會(huì)出鎖現(xiàn)開柏裂、烘崩塊例、變答形等雞失效融。故楚小于寺50銷0g遲的鋁映壓鑄隙模在蝦使用匠1萬子次際在模任具服桶役一稿段時(shí)飄間后錯(cuò)，應(yīng)次增加貌低溫寨去應(yīng)飼力回碎火處棍理，叨以防據(jù)止早蹈期失為效。辟如1例00件g的摟鋁壓隸鑄模湊在使恐用2充.5在萬次晚，探大外于5殖00般g丙的鋁憂壓鑄屯模在擋使用散50佳0次委后，繩進(jìn)行夾低溫摩去應(yīng)杠力回本火與漢未去狗應(yīng)力缸回火穴者有振明顯銹不同塞，前仙者較饑后者釀早期提失效行的下柱降2目5%灑。玩精化催熱處挎理工裂藝孤如衛(wèi)φ妥17縫5m嗚m植×矮23順3m世m(xù)倆的3象Cr隆2W償8V庸鋼熱恨壓模惡沖頭蘿，其蓬被沖劇壓坯節(jié)料要講在9茶00首℃菜中加哲熱后牌，置域于4趟00蕉0K濱N水牛壓機(jī)息中熱產(chǎn)壓成鹿形。勺原沖圣頭熱財(cái)處理證工藝驢如圖站3所國(guó)示，拿，平懼均壽淘命僅抄有1效20頭0件巧，即匪以開減裂和孫磨損荷的形母式失鳥效，概后改春為圖在4所帝示熱羽處理統(tǒng)工藝弦，其連平均掃壽命街提高時(shí)64凳%，凈以熱禽疲勞喝失效訓(xùn)。迎圖換3劇哭荒額沙幫君搶閣擊泛貧倦植啟突秋酷圖樸4巡還有夸W1悲8C匠r4側(cè)V鋼狂的電距池沖饑壓拉放深模偏，原貼采用壘常規(guī)苦熱處威理工士藝，黨僅能倆拉深遼鋅筒豈2萬撓件，柴表面妖因拉踐傷和筐脆斷桌而失予效。揪后改床為圖約5復(fù)菠合熱組處理叔工藝酷后，跑單頭府可拉抹深6亦萬件剛，雙雙頭達(dá)廳10獅萬件屆以上袖，節(jié)班約制滿模材幻料、荒工時(shí)湖，具覺有明意顯經(jīng)錄濟(jì)效衛(wèi)益。圖5鍬增加燙調(diào)質(zhì)睬工序希調(diào)朋質(zhì)在傭模具昌加工荷中不悟僅是虹獲得障良好權(quán)力學(xué)劉性能補(bǔ)，改爽善切迷削性斬能的院手段煮，更咳重要跌的在植于能終改善低金屬秀內(nèi)部夫組織赴，獲樹得均蛋勻細(xì)逮小顆劉粒的刑碳化致物，尤減少暖網(wǎng)狀鹿和帶園狀碳室化物殊偏析干及其淡它缺虜陷等朵，這葬為模緩具成枝形后付減少求變形滋、防月止開拆裂、茄減少澇應(yīng)力似、防鈔止模拐具在童熱處褲理中銳及服燃役中你的失半效有膏一定普作用利，一逮般調(diào)砍質(zhì)工坐序在爛下料染→撿鍛造剝→舅退火屆→燭粗加汪工成蘭形伶→漢調(diào)質(zhì)擊→寸精加睜工成絞形蘿→核淬火經(jīng)回火照→以磨刃訴口炕→龜裝配懲流程擾中，品調(diào)質(zhì)弦后的廟高溫病回火島，由氣于不霉要求育索氏斥體組滴織及刻性能蓋，故縫回火趨溫度迷可高劫于?？脺鼗匦被饻伉B度，宰以順王利地研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