模具淬火(模具淬火后可以钻孔吗)

模具钢 4年前 (2023) aysz01
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模具钢如何淬火

模具淬火(模具淬火后可以钻孔吗)

不同的模具钢有不同淬火方法,淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。

热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。

金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。

加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度 ,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。

冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

淬火目的

淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或下贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

淬火工艺

将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法,淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。

淬火效果的重要因素,淬火工件硬度要求和检测方法:

淬火工件的硬度

淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计,测试HRC硬度。淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测试HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒,可改用表面洛氏硬度计,测试HRN硬度。

在焊接中碳钢和某些合金钢时,热影响区中可能发生淬火现象而变硬,易形成冷裂纹,这是在焊接过程中要设法防止的。

由于淬火后金属硬而脆,产生的表面残余应力会造成冷裂纹,回火可作为在不影响硬度的基础上,消除冷裂纹的手段之一。

淬火对厚度、直径较小的零件使用比较合适,对于过大的零件,淬火深度不够,渗碳也存在同样问题,此时应考虑在钢材中加入铬等合金来增加强度。

淬火是钢铁材料强化的基本手段之一。钢中马氏体是铁基固溶体组织中最硬的相(表1),故钢件淬火可以获得高硬度、高强度。但是,马氏体的脆性很大,加之淬火后钢件内部有较大的淬火内应力,因而不宜直接应用,必须进行回火。

表1钢中铁基固溶体的显微硬度值

淬火工艺的应用

淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件,尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求,发展了各种淬火工艺。如,按接受处理的部位,有整体、局部淬火和表面淬火;按加热时相变是否完全,有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢,该法又称亚临界淬火);按冷却时相变的内容,有分级淬火,等温淬火和欠速淬火等。

工艺过程 包括加热、保温、冷却3个阶段。下面以钢的淬火为例,介绍上述三个阶段工艺参数选择的原则。

模具激光淬火效果怎么样?

模具激光淬火是一种模具的表面热处理,适合大件的表面淬硬,主要用于塑料模等模具的淬火, 激光淬火适合局部淬火,效率较高,但高硬度的冷冲模不适兮激光淬火。

对模具熟悉的大虾们,请问 什么是淬火、回火、退火?

这个出,简单的说就是把钢冷一冷,热一热。先说一下退火,其加热温度在AC1或AC3上下,退火由不同的钢会有不同的退火温度,比如完全退火适用于亚共析钢,球化退火多用于过共析钢。其主要增加钢的塑韧性,消除组织应力,降低硬度,改善钢的切削加工性能。淬火,一般把钢加热到AC1或AC3以上某一温度,然后保温一段时间,在快速冷却,并得到马氏体。其主要目的是增强钢的耐磨性,强硬度。一般淬火不直接做为最后热处理工艺,因为其淬火应力会影响钢的综合性能,故它会和回火一起使用。回火,分高温,中温,低温回火,其做用主要是根据钢在以后

模具为什么要精选淬火处理?

为了提高模具成型零件的耐磨性一般都要进行淬火处理,并且要求达到H RC52 - 57 0 在结构用途的零件中,型芯垫板,顶杆垫板等垫板一类零件在成型或者顶出塑料制件时.要承受较大的单位挤压力,也要淬火处理,用45号钢作的零件要求硬度达到HRC40^-45。其他零件如导柱,导套等为了延长其使用寿命,也要进行淬火处理。 有些复杂的模具零件。尺寸不好控制.在塑料制件产量不大的情况下,允许把调质处理作为最后热处理工序,精加工后不再进行淬火处理。 一些重要的模具零件在加工过程中,要合理安排热处理工序(退火或者正火、调质处理等。) 择用低碳钢(如20号钢)或者合金钢(如38CrMoA1A)作成型零件时,要进行渗碳或者渗氮等表面热处理。 所谓钢的热处理就是将钢在固态范围内施以不同的加热,保温和冷却,以改变其性能的一种工艺。这主要是由于钢在固态范围内,随着加热温度和冷却速度的变化,组织结构发生变化所致,因此利用不同的加热温度和冷却速度来控制或者改变钢的组织结构,便可以得到不同的性能。 (一)预备热处理—退火、正火 将钢加热到相转变点以上的某一温度,保温一定的时间,然后随炉缓慢地冷却至500'C以下,后在空气中冷却。从而得到近似平衡组织,把这样的工艺过程就叫着退火。 所谓正火就是将钢件加热至相变点以上的某一温度.保温后从炉中取出在空气中冷却。 退火或正火和零件使用状态下的技术要求无直接关系,而只是为了改善上一道工序所带来的缺陷,并且为下一道工序做好组织准备,使晶粒细化,消除内应力而进行的正火、退火等。 正火时冷却的快些;退火时冷却的慢些。退火可以降低材料的硬度;正火可以提高材料的硬度。经过正火的钢件硬度比退火的钢件硬度高,因此为了便于切削加工,对于含碳量较高的材料如碳素工具钢采用退火处理.以降低其硬度。对于低、中碳结构钢以正火处理较为合适,借以提高材料的硬度。至于合金钢,由于合金元素的加入,钢的硬度有所提高。因此在大多数情况下.中碳以上的合金都需要退火,而不适宜正火。 (二)最后热处理—淬火与回火 所谓淬火是指为了提高钢的硬度或者增加其强度.将钢件加热到相变温度以上,保温一定时间,而后在适当的液体(水、油或者盐水)中急速冷却,从而得到马氏体组织。淬火后可以得到较高的硬度、强度、抗磨性;但是淬火后会引起内应力使钢变脆,所以淬火后必须及时回火。 所谓回火就是将己淬火的钢件加热至一定温度(低于相变点).保持一定时间.然后以一定速度冷却至室温。回火的目的是为了消除淬火所所造成的内应力,提高材料的塑性和韧性。 根据加热的温度范围.可以把回火分为: 低温回火(150^-2500C ):主要用于要求高硬度(H RC55 ^- 62)及耐磨的各种零件,如模具的成型零件。经过回火、降低应力和脆性,并且获得回火马氏体组织。 中温回火(350^-4500C ):回火后的组织为回火屈氏体。大致的硬度范围为HRC35^-45, 在此范围内钢的弹性极限和屈服强度比较高,因此主要用于各种弹簧、弹簧夹头等。 高温回火(500^-6800C ):得到的组织为回火索氏体,硬度范围为HRC23-35。钢在这一温度范围内回火以后,可以得到强度、塑性、韧性、都较好的综合机械性能。它主要用于轴类零件、齿轮、连杆、拉杆、螺钉等。 通常把淬火和随后的高温回火总称为钢的调质处理。调质处理的硬度范围为H RC25 ^- 32。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件.作为最终热处理,而且还可以作为某些精密零件(如模具成型零件)的预先热处理。使其获得均匀而细小的索氏体组织,以减小最后热处理过程中的变形,并且为获得较好的最终性能提供组织基础。 (三)表面热处理 所谓表面热处理就是通过改变零件表面层组织或者同时改变表面层化学成份的办法.使零件表面层获得与芯部不同的性能。即就是得到外硬内韧的性能的一种热处理方法。表面处理分为表面淬火和化学热处理两大类。 1.表面淬火。表面淬火通常可用高频淬火和火焰淬火。 高频淬火就是用高频感应电流使钢件表面急热,在达到淬火温度的瞬时停止加热,利用适当的冷却剂进行急冷的操作。高频淬火通常使用于中碳钢件,但是用具有淬火的含碳量的碳素钢、合金钢制作的零件都可以使用。此种方法可以用于强韧而需要耐磨的零件,如导柱、复位杆、斜导柱等。火焰淬火是用氧一乙炔火焰急速地加热被处理的零件表面使其达到淬火温度,接着以水急冷而使其淬硬的方法。淬火变形小,可以用于任何形状的钢制零件。 2.化学热处理。有以下几种。 (1)渗碳。低碳钢件淬不硬,为了使其淬硬,先进行表面渗碳,然后再作淬火。渗碳就是碳原子渗入钢件的表面层,从而使零件表面层获得高的硬度、耐磨性,而芯部韧性好。 (2)氮化(又称渗氮)。所谓氮化是指为了使钢件的表面硬化,在阿莫尼亚气体中或者在含有氮的煤剂中加热而使氮原子渗入钢件表面层的方法。 氮化的目的是提高零件表面硬度和耐磨性。氮化与渗碳、淬火相比,处理温度低,变形小。氮化后的零件一般不要进行任何机械加工,只需精磨和研磨抛光即可。 适用于氮化的钢通常是含有Al, Cr, Mo等合金元素的钢,其标准成分大致如下:含碳量为 0.35%^-0.45%.含铝量为1.0%一1.3%,含铬量为1. 3%一1. 8%,铂的含量在0. 5%以下。例如38CRMoAlA是一种比较典型的氮化用钢。 (3)氰化(又称碳、氮共渗)。同时把碳原子和氮原子渗入钢件的表面层中,共渗层兼有渗碳层和氮化层的性能。

模具产生淬火裂纹的原因是什么呢?

汽车模具标准件是在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。冲压,是在室温下,利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。模具产生淬火裂纹模具在淬火后产生裂纹是模具热处理过程中的最大缺陷,将使加工好的模具报废,使生产和经济造成很大损失。

(1)产生的原因

1)模具材料存在严重的网状碳化物偏析。

2)模具中存在有机械加工或冷塑变形应力。

3)模具热处理操作不当(加热或冷却过快、淬火冷却介质选择不当、冷却温度过低、冷却时间过长等)。

4)模具形状复杂、厚薄不均、带尖角和螺纹孔等,使热应力和组织应力过大。

5)模具淬火加热温度过高产生过热或过烧。

6)模具淬火后回火不及时或回火保温时间不足。

7)模具返修淬火加热时,未经中间退火而再次加热淬火。

8)模具热处理的,磨削工艺不当。

9)模具热处理后电火花加工时,硬化层中存在有高的拉伸应力和显微裂纹。

(2)预防措施

1)严格控制模具原材料的内在质量

2)改进锻造和球化退火工艺,消除网状、带状、链状碳化物,改善球化组织的均匀性。、

3)在机械加工后或冷塑变形后的模具应进行去应力退火(600℃)后再进行加热淬火。

4)对形状复杂的模具应采用石棉堵塞螺纹孔,包扎危险截面和薄壁处,并采用分级淬火或等温淬火。

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版权声明:aysz01 发表于 2023-01-20 11:23:14。
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