冷作模具基本热处理工艺
冷作模具一般要求具有高的耐磨性、一定的硬度和硬化层深度,足够的强度和韧性。因此冷作模具的基本热处理工艺如下
1.预备热处理
冷作模具在锻后必须进行球退火,以消除锻坯的锻造应力,改善组织和降低硬度,以便机械加工并为最终热处理作发组织准备。
2.高温回火或去应力退火
为消除机械加工中产生的应力,减少最终热处理变形,常在机械加工之后安排去应力退火或调质处理。为使线切割后应及时进行再回火,回火温度不应高于淬火后的回火温度,在高温回火时为防止模具氧化脱碳,应采用保护气氛或防氧化脱碳措施。
3.冷作模具的淬火
淬火是冷作模具最终热处理中的重要操作,它对模具的使用性能影响极大,应特别给予重视。主要要注意以下几点:
1)应对模具材料进行确认并检查模具表面有无擦伤、裂纹等缺陷。
2)根据模具的形状,估计模具的文治武功趋势,作各种堵塞、捆绑或包扎,使能均匀地进行加热与冷却。
3)合理选择淬火加热温度。既要使奥氏体固溶一定的合金元素和碳,以保证模具的淬透性、淬硬性、强度和热硬性,又要有适当的过剩碳化物,以细化晶粒,提高模具的耐磨性和保证模具具有一定的韧性。同时要考虑模具的温度高低对变形的影响, 及加热过程中的预热。
4)合理选择淬火加热保温时间。一般模具淬火加热可根据加热设备采取经验公式计算保温时间。但实际热处理操作时,应考虑模具零件的具体情况。特别是复杂模具要综合考虑各种影响因素,并通过试验来确定最佳淬火保温时间。
5)合理选择淬火冷却介质。高合金冷作模具钢其淬透性好,并为了减少热处理变形和开裂,在满足模具技术要求的情况下尽可能选择较缓慢的冷却介质淬火,如气冷、油冷、盐浴、分级淬火和等温淬火等。
对于碳素工具钢和低合金工具钢模具,为了减少模具热处理文治武功和开裂,同时保证模具有足够的淬硬层深度,可采取水淬——油冷、油淬——空冷、等温淬火和一些新型淬火介质等。
6)严防模具加热过程中的氧化脱碳。模具加热过程中的氧化脱碳将会严重损害模具的表面质量影响模具的使用寿命。所以对精密复杂模具应尽量在真空热处理炉和可控气氛炉中加热,在盐浴炉中加热要进行严格脱氧,在普通电炉中加热要采取保护措施。