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防止工具模具鋼淬火開裂和變形的方法
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2020-06-08 | 238 次瀏覽 | 分享到:
防止工具模具鋼淬火開裂和變形的方法
  防止工具模具鋼淬火開裂和變形的方法
  模具鋼
  根據工具鋼和模具鋼的C曲線,在加熱工具鋼和模具鋼后,應控制兩個溫度區的冷卻速度。一是從淬火溫度到C曲線前端的臨界冷卻區(淬火溫度~ 650℃)。要求該區域的冷卻速率必須大于或等于臨界冷卻速率,否則將形成非馬氏體或貝氏體結構。為了獲得工具和模具鋼的完全淬火的馬氏體或貝氏體結構,需要快速冷卻。另一個是Ms點以下的低溫區(250 ~ 300℃)。由于該區域工具鋼和模具鋼的塑性差和馬氏體相變,產生較大的結構應力和熱應力,容易引起淬火開裂。因此,應該錯誤地進行緩慢冷卻,以防止該區域開裂,即應該控制冷卻速度。速度越小,越有利于降低工件的開裂傾向。
  
  雙液淬火的特點是工件選用的冷卻介質在兩個區域不同,通常有水淬油冷、油淬風冷等。碳鋼和一些合金鋼大多用這種淬火方法進行淬火。第一級冷卻介質可以是水、油等。它可以將工件的自淬火溫度快速冷卻到C曲線以下,避免非馬氏體組織在高溫下的轉變。然而,為了防止工件變形,很少采用最大冷卻速度。為了減少開裂的趨勢,第一階段的冷卻速度應該很快。因此,控制在第一級冷卻介質中的停留時間非常重要。基本原則是不僅要保證不發生高溫轉化,而且不要冷卻到危險區域。通常冷卻到300℃后放入油中繼續冷卻。二級冷卻介質應保證淬火零件的余熱揮發,冷卻速度越慢越好。第二階段冷卻速度越低,越有利于降低淬火裂紋的概率。因此,雙液淬火的優點是,它在奧氏體的不穩定區域快速冷卻,在馬氏體的轉變區域緩慢冷卻,導致較小的組織應力和熱應力。該工藝方法主要用于淬透性差的高碳鋼、橫截面積大、形狀簡單的合金鋼工件。
  
  工件經分段淬火后獲得高硬度,可避免開裂,減少變形。分級淬火的溫度高于和低于毫秒點。在該溫度區域,工件表面和芯部的每個部分的溫度傾向于與冷卻介質的溫度相同,從而降低熱應力。停留時間與淬火加熱時間基本相同。馬氏體或大部分馬氏體的轉變是在空氣冷卻過程中進行的,因此減少了淬火開裂的趨勢。可見,分級淬火后的組織轉變是在空氣中完成的,而雙液淬火是在油中進行的。因此,從控制變形和開裂的角度來看,分段淬火優于雙液淬火。分段淬火的介質通常是鹽浴、堿浴或氯鹽等。硝石浴的代表性比例為50%硝酸鉀+50%三氧化二鈉。常用的分段淬火溫度范圍為150 ~ 350℃,操作復雜,淬透性不足。主要用于形狀復雜、技術要求高的工具(絲錐、圓模齒),堿浴比80%氫氧化鉀+20%氫氧化鈉+4% ~ 6% H2O,使用溫度160 ~ 190℃,主要用于彈簧鋼鋸片、碳鋼等淬火介質。氯鹽為20%氯化鈉+30% KCl+50%氯化鋇,工作溫度為580 ~ 620℃,是高速鋼和高合金鋼的分級冷卻介質。
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