模具热处理变形的主要原因(模具钢热处理工艺500例下载)(模具钢中耐热钢和耐热合金的分类)

博主:adminadmin 2022-09-26 01:06:05 条评论
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今天给各位分享模具热处理变形的主要原因(模具钢热处理工艺500例下载)的知识,其中也会对模具钢中耐热钢和耐热合金的分类进行分享,希望能对你有所帮助!

本文导读目录:

模具热处理变形的主要原因(模具钢热处理工艺500例下载)(模具钢中耐热钢和耐热合金的分类)

1、模具热处理变形的主要原因(模具钢热处理工艺500例下载)

2、模具钢中耐热钢和耐热合金的分类

3、日本日立skd-11模具钢 skd,

模具热处理变形的主要原因(模具钢热处理工艺500例下载)

  模具结构设计的影响有些模具材料和钢材很好,往往是因为模具结构设计不合理,比如薄边、尖角、凹槽、陡台阶、厚度悬殊等。

  1.变形的原因因为模具不同部位厚度不均匀或有尖锐圆角,淬火时模具不同部位之间的热应力和组织应力不同,导致不同部位体积膨胀不同,淬火后模具变形。

  模具制造工艺和残余应力的影响在工厂中经常发现。

  一些形状复杂、精度要求高的模具,热处理后变形较大。

  经过仔细调查,发现在机械加工和最终热处理过程中没有对模具进行预热处理。

  1.变形引起加工时残余应力和淬火后应力的叠加,增加了热处理后模具的变形。

  (1)粗加工后,半精加工前,应进行一次去应力退火,即(630-680)℃×(3-4)h炉冷却至500℃以下,出炉空冷,也可采用400℃×(2-3)h去应力处理。

  (2)降低淬火温度,降低淬火后的残余应力。

  上述措施可以降低淬火后模具的残余应力,减少模具的变形。

  加热速度的影响模具热处理后的变形一般认为是冷却造成的,这是不正确的。

  别是对于复杂的模具,加工工艺是否正确往往对模具的变形有很大的影响。

  对比一些模具加热技术,可以明显看出加热速度较快,往往会导致较大的变形。

  钢材加热时,在同一个模具中,各部分温度的不均匀(即加热不均匀)必然会造成模具中各部分膨胀的不一致,从而形成因加热不均匀而产生的内应力。

  在钢的相变点以下的温度,不均匀加热主要产生热应力,而在相变温度以上的不均匀加热也会产生组织转变的不同步,不仅产生组织应力。

  因此,加热速度越快,模具表面与型芯的温差越大,热处理后模具的应力越大,变形也越大。

  (2)注意事项:复杂模具加热到相变点以下时,应缓慢加热。

  一般来说,模具在真空热处理中的变形要比在盐浴炉中小得多。

  1.采用预热,一次性预热(550-620。

  c);二次预热(550-620而800-850进行测试。

  对于复杂模具,加热淬火也是在正常加热温度下进行,在允许上限温度下加热后的热处理变形远大于允许下限温度下的热处理变形。

  因为较大的晶粒尺寸可以增加淬透性,淬火和冷却过程中产生的应力就越大。

  再者,由于大部分复杂模具是由中高合金钢制成的,如果淬火温度高,由于Ms点低,显微组织中的残余奥氏体量会增加,从而增加模具热处理后的变形量。

  (2)注意事项:在保证模具技术条件的情况下,合理选择加热温度,尽量选择较低的淬火加热温度,以减少冷却时的应力,从而减少复杂的热处理变形残余奥氏体对某些高合金模具钢的影响,如Cr12MoV钢,在低温淬火回火后,模具的长度、宽度、高度都有所降低,这是淬火后残余奥氏体过多造成的。

  1.变形原因:合金钢(如Cr12MoV钢)淬火后含有大量残余奥氏体,钢中各种组织的比容不同,奥氏体的比容最小,这是高合金钢模具低温淬火回火后体积减小的主要原因。

  钢的各种组织的比容按以下顺序递减:马氏体-回火索氏体-珠光体-奥氏体。

  如前所述,淬火加热温度越高,残余奥氏体越大,因此选择合适的淬火加热温度是降低模具收缩率的重要措施。

  一般在保证模具技术要求的情况下,应考虑模具的综合性能,适当降低模具的淬火加热温度。

  (3)淬火后冷处理是减少残余奥氏体量的最佳工艺,也是减少模具变形和稳定使用时尺寸变化的最佳措施。

  因此,对于精密复杂的模具,一般应采用深冷处理。

  冷却介质和冷却方式对模具热处理变形的影响往往在淬火冷却后表现出来。

  这虽然受以上因素影响,但在冷却过程中的影响也不容忽视。

  1.变形的原因当模具冷却到Ms点以下时,钢将发生相变。

  除了由不一致冷却引起的热应力之外,还会有由不均匀相变引起的结构应力。

  冷却速度越快,冷却越不均匀,模具的应力越大,变形也越大。

模具钢中耐热钢和耐热合金的分类

  按性能和用途,模具钢中耐热钢可分成三大类:。

  应具有高温抗气体腐蚀(主要是抗氧化)能力。

  是动力设备大量使用的钢,它应具有上述西方面的高温性能。

日本日立skd-11模具钢 skd,

  1、高温强度和韧性好,耐磨性较佳,易切削;。

  2、SKD11是一种有很好强度、韧性及耐热平衡性的冷模具钢,近年来随着各向同性产品的开发而日益向高韧性等方面发展,它可以使模具寿命更长,性能更稳定,且易于加工,热处理变形小。

  (1)进行了真空脱气精炼,因此内部质量极为清洁。

  (3)淬透性良好,空冷就能硬化,无需担心淬裂。

  (4)热处理变形非常小,淬火偏差极小,最适合有精度要求的模具。

  (5)耐磨性极为优秀,最适合用作锈钢或高硬材料的冲裁模。

  为获得最高硬度和尺寸稳定性,模具在淬火后立即深冷-70摄氏度至-80摄氏度,保持3-4小时,然后再回火处理,经深冷处理的工具或模具硬度比常规热处理硬度高1-3HRC。

  形状复杂和尺寸变化较大的零件,深冷处理有产生开裂的危险。

  模具或工件氮化处理后,表面形成一层具有很高硬度和一定耐蚀性的硬化组织。

  工件表面硬度约为1250HV,氮化时间对渗层影响如下表所示。

  氮化时间(小时)203060渗氮层深度mm0.250.300.35。

  通常软氮化处理2小时,硬化层深度可达到10-20um.磨削加工模坯或工作在低温回火状态,磨削容易产生磨削开裂。

  为防止裂纹发生应采取小的磨削进给量多次磨削,同时辅加良好的水冷条件。

  线切割加工形状复杂或尺寸较大的模具,最终成行采用线切割加工时,通常会遇到开裂现象发生。

  为防止开裂,建议采用气淬及高温回火处理,以降低热处理应力,或对模胚进行腔预加工处理。

  淬火:先预热700~750℃,再加热至1000~1050℃在静止空气中冷却,如钢具厚度在6寸以上者加热至980~1030℃在油中淬硬更佳。


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