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冷作模具鋼鍛件預備熱處理質(zhì)置控制

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冷作模具預備熱處理主要包括退火、正火和調質(zhì)處理。主要目的是消除毛坯殘留組織缺陷,有利于后續冷熱加工處理,提高使用性能和壽命。

1.正火工藝及質(zhì)量控制

正火的目的是消除碳素工具鋼、合金工具鋼的網(wǎng)狀碳化物,細化不均勻的片狀珠光體。對于存在帶狀組織的鋼,考慮易產(chǎn)生切削裂紋,故采用正火比退火更有效果。對于高碳高合金模具鋼,由于一次碳化物不易在奧氏體中固溶,正火效果小,故一般不采用。正火溫度是根據鋼種來(lái)確定。

正火時(shí),加熱溫度不宜過(guò)低,否則網(wǎng)狀碳化物不能充分溶于奧氏體中,正火后可能存在殘留網(wǎng)狀碳化物,對以后的球化退火不利。冷卻時(shí),為抑制碳化物沿晶析出,應采用快的冷卻速度,至于哪種冷卻速度合適,應根據鋼種、模具大小及變形開(kāi)裂傾向而定。例如,模具尺寸大時(shí),應采用霧冷;尺寸小者則可空冷或風(fēng)冷。對于存在帶狀組織的鋼,更應快冷。

正火出爐冷卻時(shí),若采用空冷或風(fēng)冷,應將鍛件置于干燥地面,切勿置于潮濕地面,以防止局部發(fā)生淬火而產(chǎn)生應力,造成開(kāi)裂或變形;即使不發(fā)生淬火現象,也會(huì )使冷卻不均帶來(lái)組織不均勻而影響球化退火。

2.球化退火工藝及質(zhì)量控制

球化退火的目的是獲得滿(mǎn)意的機械加工性能,并為淬火做好組織準備。球化退火組織對最終熱處理后的強韌性、畸變、開(kāi)裂傾向、耐磨性、斷裂韌度有顯著(zhù)的影響。

球化退火的溫度,以保證能加速球化過(guò)程和形成均勻的球化組織,要避免退火溫度過(guò)低而出現殘留的厚片狀碳化物,溫度過(guò)高而出現新的片狀及棱角狀碳化物。球化退火的等溫溫度和保持時(shí)間要選擇在以不出現片狀或片狀與球狀混合組織、并有合適的球化速度范圍為宜。

3.冷作模具調質(zhì)處理工藝

調質(zhì)處理的目的是獲得細珠光體和超細碳化物,消除碳化物網(wǎng)、帶,消除加工后的殘留應力,改善組織,便于機械加工,防止淬火開(kāi)裂和減小淬火畸變。

冷作模具鋼的調質(zhì)處理,可采用在常規加熱溫度淬火后進(jìn)行640-680℃高溫回火的工藝。調質(zhì)后的硬度一般《229HBW。

冷作模具在最終熱處理前還應進(jìn)行去應力退火,其目的是消除機械加工或已破損模具經(jīng)焊補加工后的殘留應力,減少淬火開(kāi)裂和變形傾向,或避免高速鋼返修淬火時(shí)出現的萘狀斷口。通常碳素工具鋼去應力退火的加熱溫度為630-650℃,保溫1-2h;高合金工具鋼的加熱溫度為680-700℃,保溫1-3h。