線切割加工模具前的熱處理實踐
發(fā)布時間:2007-12-05
發(fā)布者: 張力 專家
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   造成冷作模具損壞的因素很多,模具熱處理工藝的好壞是提高模具使用壽命的一個關鍵因素,必須引起足夠的重視。熱處理工藝不合適,易使模具尺寸發(fā)生變化。冷作模具產生變形、開裂、硬度過高或過低、硬度不均勻等等,其根本原因是淬火或回火工藝不當。
   根據多年生產實踐證明,采用線切割加工冷作凸、凹模,加工后產生了變形甚至開裂,尤以碳素工具鋼為甚。要解決這個問題,除選用合金鋼以外,正確選擇鋼材牌號和掌握鍛造工藝,制定正確的模具坯料熱處理工藝是非常重要的措施。下面淺析線切割加工模具前的熱處理實踐。
一些內型復雜的緊固件冷作模具,在線切割加工前,不僅要求硬度高、強度和韌性好,更重要的是要保證淬透性。在保證力學性能的前提下,要使模具淬火應力處于最低狀態(tài),更重要的是采取一些必要的措施。
(1) 大、中型模坯在淬火加熱前必須經過650℃預熱0.5~1.5h,消除機械加工應力,減少材料由彈性畸變轉變?yōu)樗苄曰兊臋C會,增加模具的穩(wěn)定性。
(2) 盡量采用分級淬火或等溫淬火工藝,使熱應力和組織應力不同時產生。
(3) 嚴格控制回火溫度,要求測溫精確,采用溫度均勻的油浴爐或循環(huán)流動空氣電阻爐為佳。淬火后,模坯需趁熱回火,在保證硬度的前提下,盡量提高回火溫度。趁熱回火實質上是等溫淬火,讓模具內部形成不穩(wěn)定的等溫淬火馬氏體的組織,然后進行二次回火,得到回火馬氏體。對于大型模坯,截面較厚的模具有時必須進行第三次回火,最后加人工時效以保證模具的穩(wěn)定性。
(4) 各種模坯為減少變形量,可以對未加工的模具材料進行一次調質處理。在線切割加工前一般都應進行粗加工,然后進行淬火,以減少線切割加工余量以及線切割后的變形
(5) 大型模坯經鍛造后需高溫擴散退火或正火處理一次,再等溫球化退火,消除網狀碳化物,然后預先調質熱處理,細化組織,減少應力。
(6) 對合金工具鋼及截面較厚的冷作模具鋼和H13、65Nb、GD鋼材,淬火溫度應提高20~30℃,可以較大地提高淬透性、淬硬性和沖擊韌度。
(7) 對于型腔復雜、精度要求較高的模具,采用LD、Cr12MoV鋼進行高淬高回二次硬化處理,再次中溫回火就可以很好地消除淬火應力。
(8) 為了提高模具壽命進行的氮碳共滲,離子氮化或表面電火花熔滲等化學熱處理,應在線切割加工后進行。化學熱處理后,其表層的回火穩(wěn)定性明顯提高,為提高模具使用壽命創(chuàng)造了條件。
(9)  對于淬透性差且尺寸既大又厚的CrWMn鋼及GCr15、9Mn2V鋼的模具,由于淬不透會造成模具內應力很大,在線切割時及之后很容易產生較大的變形,甚至開裂。因而需采取預先開腔的辦法。即淬火前在需要線切割處預留1—2mm的線切割加工余量,經過淬火后再進行切割。預先開腔淬火具有刃口部分易淬硬的優(yōu)點,且改變了內應力的分布狀態(tài)。因此,不會產生變形和開裂,質量較優(yōu)。
                
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