?鍛造廠家如何處理缺陷及個別系統(tǒng)因素

鍛造廠家如何處理缺陷及個別系統(tǒng)因素

造成模具鋼熱處理缺陷的因素很多。模具鋼熱處理過程中的不同工藝和工藝誤差會造成不同程度的缺陷。下面重點介紹模具鋼因硬度不足而引起的熱處理缺陷及處理方法。馬鞍山茂金鍛造廠將為您解答：

1、淬火溫度過低。主要是由于工藝設(shè)定溫度不當(dāng)、溫控系統(tǒng)錯誤、加料不當(dāng)或進(jìn)入冷卻罐等原因造成的，應(yīng)糾正工藝溫度，并對溫控系統(tǒng)進(jìn)行檢修和檢查。裝爐時，工件間距應(yīng)合理、均勻，不得撒入槽內(nèi)，嚴(yán)禁堆放或捆扎入槽內(nèi)冷卻。

2、過度回火。這是由于回火溫度設(shè)定過高、溫控系統(tǒng)故障或爐溫過高引起的。應(yīng)校正工藝溫度，并對溫控系統(tǒng)進(jìn)行檢修和檢查，確保其不高于設(shè)定的爐溫。

3、淬火溫度過高。這是由于工藝設(shè)定溫度不當(dāng)或溫度控制系統(tǒng)錯誤引起的。應(yīng)糾正工藝溫度，并對溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修和檢查。

4、脫碳。這是由于原材料殘留脫碳層或淬火加熱所致。對真空爐、箱式爐采取可控氣氛加熱、鹽浴加熱、包裝保護(hù)或抗癢化涂層等預(yù)防措施，加工余量增加2-3mm。

5、冷卻不當(dāng)。原因是預(yù)冷時間過長，冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)，淬火介質(zhì)溫度逐漸升高，冷卻性能下降，攪拌不好或溫度過高。措施：掌握淬火介質(zhì)的冷卻特性，油溫60～80℃，水溫30℃以下。當(dāng)冷卻介質(zhì)因大量淬火而受熱時，應(yīng)加入冷卻淬火介質(zhì)或用其他冷卻槽冷卻；應(yīng)加強(qiáng)冷卻液攪拌；冷卻介質(zhì)應(yīng)在MS 50℃下取出。

鍛造坯料溫擠工藝設(shè)計

鍛造坯料準(zhǔn)備為確保在擠壓時坯料定位準(zhǔn)確，防止在擠壓過程中由于受到偏心力的作用，出現(xiàn)凸模折斷等問題，溫擠壓用的坯料應(yīng)采用下料方法，經(jīng)過車削后，表面整潔、無缺陷，進(jìn)而可以嚴(yán)格控制坯料形狀和尺寸，允許質(zhì)量偏差為2。

依據(jù)體積不變原則，按照鍛件圖給定的尺寸計算坯料體積，選擇圓柱形狀坯料，坯料尺寸為33mm×22mm，質(zhì)量為(147.7±1.5)g。

溫擠溫度根據(jù)20CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼的熱加工特性及各項綜合因素，選取坯料加熱溫度為850℃較為合適。加熱設(shè)備采用自制中頻感應(yīng)加熱爐，坯料表面燒損少，氧化皮厚度小于0.15mm，芯表溫差為±1O℃，同時在保證坯料溫度均勻一致的情況下，推料時間控制在15～20S之間。為了防止坯料在擠壓剛開始時的溫度下降過快而導(dǎo)致模具過早損壞，模具應(yīng)預(yù)熱到200~300℃。

鍛造件加熱缺陷分析

鍛造件加熱缺陷分析

1.氧化鈹：氧化鈹不僅損失大量鋼材，而且降低鍛件的表面質(zhì)量和鍛模的使用壽命，若壓入金屬內(nèi)部，會造成鍛件報廢。不清除氧化鈹會影響車加工。

2.脫碳：脫碳是指鋼表面的碳全部或部分被燒掉的現(xiàn)象。脫碳使工件表面出現(xiàn)軟點，降低表面的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。

3.過熱和過燒：過熱指鋼在加熱中超過允許的溫度之后，使晶粒長的粗大。過熱不利于熱處理，使鋼變脆和機(jī)械性能降低，但可通過鍛后正火或退火來消除。過燒指由于加熱時間太長，溫度太高，使金屬出現(xiàn)氧化物或局部熔化的現(xiàn)象。過燒無法補(bǔ)救。

4.出現(xiàn)應(yīng)力：由于金屬內(nèi)、外受熱有差異，膨脹不勻，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，稱熱應(yīng)力。加熱引起金相組織的先后變化也造成應(yīng)力，稱組織應(yīng)力。這都會使工件在加熱中產(chǎn)生裂紋，引起車加工后工件產(chǎn)生裂紋而報廢。

5.橫斷面出現(xiàn)斷口：這種缺陷破壞了鋼的化學(xué)成分和組織均勻性，使淬火硬度降低，機(jī)械性能變壞。若退火時溫度過高而造成石墨斷面，將不易切削加工且使淬火時過熱和變形。但退火時若欠熱或溫度偏低，則珠光體未能完化，也不利于切削和后來的熱處理。

6.硬而脆的網(wǎng)狀碳化物：它削弱了晶料間的結(jié)合力，使機(jī)械性能顯著變差，尤其使沖擊韌性降低，但可通過正火來改善或消除。若出現(xiàn)帶狀碳化物，會使淬火和回火后的硬度及組織不均，且容易變形，這也是珠光體與鐵素體沿加工變形方向出現(xiàn)帶狀組織的一種缺陷。同時，它還會降低鋼的塑性和韌性，使車加工尺寸不穩(wěn)定，刀具迅速磨損。

?大鍛造件的調(diào)質(zhì)處理工藝

大鍛造件的調(diào)質(zhì)處理工藝

直徑或厚度大于100mm的工件稱為大件。

由于質(zhì)量效應(yīng)，在加熱和冷卻過程中大件截面上存在相當(dāng)大的溫差。因此，大件熱處理時會產(chǎn)生很大的應(yīng)力，加之溫差導(dǎo)致工件表層至心部相變不同時進(jìn)行，還造成大件淬火后在截面上獲得不同的組織(從心部珠光體到表層的馬氏體)和性能。這些特點決定了大件調(diào)質(zhì)工藝與中、小件有所不同。

加熱方式：為減少加熱時的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，加熱方式是以階梯式加熱為主，其特點為低溫進(jìn)爐、中間保溫、限速升溫，工藝規(guī)范如圖3-2。

加熱溫度：為增加大件的淬透性，通常取淬火加熱溫度的上限。

大件的淬火保溫時間應(yīng)在爐溫到達(dá)所需要的加熱溫度后計算。碳素鋼和低合金鋼的保溫系數(shù)可按0.4～0.5min/mm選取，高、中合金鋼可按0.5～0.6 min/mm選取。

在確保不淬裂的前提下，采用水冷、油冷或水-油、水-空氣-水、油空氣油等冷卻方法淬火。在冷卻介質(zhì)中的冷卻時間(τ)可按下式計算：

τ=αD

α-冷卻系數(shù)，s/mm(水冷時α為1.5～2;油冷時為9～13;

水油雙液淬火時水中為0.8～1;油中為7～9);

D-工件有效厚度，mm。

大件淬火后須立即回火。回火加熱以緩慢為宜?；鼗饻囟纫话惆唇?jīng)驗確定。保溫時間，從爐子到溫后計算，溫度系數(shù)可取1.2 min/mm?；鼗鸷缶徖涞?00～600℃時出爐空冷。