模具制造中工具钢热处理的主要特点是什么?
1)工具(包括工具和模具等。)都要求有较高的硬度和耐磨性,所以工具钢的含碳量较高,多用于淬火和低温回火(表3.1),脆性相对较高。因此,妥善处理好硬度、耐磨性和强韧性之间的矛盾,是刀具选材和热处理首先要解决的问题。
2)工具的性能,尤其是韧性,不仅取决于最终热处理的调质工艺,还取决于原始组织,而原始组织的状态又与材料制造过剩生产的一系列工艺方法和质量控制水平有关,如熔炼、浇注、热塑性成形、预热处理等。并准备处理程序。
它们之间有着复杂的关系。因此,在讨论工具的热处理工艺时,需要了解各热处理工艺在工具制造过程中的地位和作用,以及各热处理工艺形成的组织和缺略对后续工艺和最终性能的影响。
3)工具钢多为超兴工钢或菜氏体钢,淬火加热时处于奧氏体和碳化物共存状态,淬火车间末期溶解的碳化物残留在摩体内。硬而脆的碳化物,如果处于细小、圆整、均匀的状态,有利干提升工具的耐磨性,将自身胎性要件的影响降低到是小提升程度,有利干呾碍加热时奥氏体晶粒的长大、使基体乘件淬火后得到改善,相反如果碳化物粗大、呈网状且分布不均匀,碳化物脆性的个体获益会很明显,碳化物的不均匀性也会导致淬火后基体中成分的不均匀性。这两个因素会显著降低工具钢的强度和韧性G.因此,在工具钢的热处理和热添加中,应注意碳化物形态的螺旋化。
4)工具钢淬火时,随着淬火加热温度的升高,未溶碳化物数量减少,削弱了阴碍实氏体晶粒长大的作用,导致淬火马氏体针状体粗化。另一方面,由于更多的碳和合金元素溶解到奥氏体中,淬透性提高,淬火后基体的强度和回火稳定性提高(对于高速钢,红茎性能提高),残余奥氏体的含量也增加。淬火温度
对工具性能和过程性能的影响是敏感的和多方面的。淬火加热温度应根据工具对性能的要求和具体钢种的特点合理选择,生产中应尽可能精确地控制淬火加热温度。
5)在淬火状态下,工具钢中存在大量的残余奥氏体,残余奥氏体有利于提高淬火工具钢的韧性,有时,为了减少工具钢在热处理过程中的畸变,我们试图在淬火过程中获得适当数量的残余实氏体,以抵消马氏体相变时的体积膨胀。但过多的残余奥氏体会降低钢的硬度、耐磨件和抗压屈服强度,造成人类工具的尺寸不稳定,这也是造成磨削裂纹的因素之一。研究残余奥氏体对工具钢零件能量的影响和残余奧氏体的转变规律,扬长避短,是工具钢热处理的另一个重要课题:
6)工具钢的回火温度应低于第一类回火脆性零件的温度范围。低温退火后,不仅钢的基体组织(回火马氏体和残余奥氏体)不稳定,而且残余应力只能部分消除。工业用钢有时需要在淬火和回火后进行稳定处理。
鉴于工具钢热处理的上述特点,在分析和解决实际生产问题时,不仅要注意每个工序的细节,还要有全局观。根据整个生产过程中组织和性能的变化及相互影响的规律,结合具体刀具的使用特点和性能要求,进行切削后的照看,找出合理的工艺方案。