热处理对模具失效的影响及对策

热处理对模具失效的影响及对策材料工程系朱三武摘要模具作为昂贵的机械加工装备，如何减少损耗，延长其使用寿命，成为技术人员普遍面临的课题。本文就热处理对模具的影响提出一些个人看法，仅供大家参考。关键词模具失效热处理一、模具失效的形式、原因及对策捉失效泳形式孙特肃唐征阁原颈遣因历对旷读策亏断螺裂认1、功多产役生在卖刃口接及工挨作面臣处斗；笼2、逢截面贷变化碌应力默集中正（断厦口平济齐，涉晶粒铅色异振）酱。贩1、卷设计跑不合偏理；盏2、弟模具隔及冲跑床调属整不吐当；徐3、贝操作询不慎域；怕4、杨热处澡理原严因骡。博1、比改进寸设计亭，防勇止应谣力集狮中；狂2、庙调整梁冲床喇及模说具菠，严代守工家艺；修3、室改进拒热处象理工乱艺冷。抗磨殃损摧1、债刃口宇变钝傻或出拦现弧揪状；鉴2、考工作由面凸饿凹不警平或慌拉伤谢；佩3、直刃口盲硬度冶下降伪；遮4、插工作商尺寸朱变小蛇超差关。菊1、博热处信理淬基火、厕回火绿不当专；孕2、许磨削惠工艺息问题斤过热模；摇3、吨表面情渗层网原因裤。闸1、岛精化读热处仿理工姨艺；其2、醒合理对磨削姻3、少正确扒选用蛋化学玩热处后理工置艺向掉题块块1、松刃口舌磨损匪，掉摸块间2、仙零件欣损坏困或严旧重毛全刺拉赛伤奏1、壳操作看不当妥2、钻模具闯间隙词调整研原因苍3、帜硬度惭不当愈1、肌正确笼操作惯2、架调整汪模具蚊、冲迷床决3、层改正绣热处任理工座艺疮变白形键1、族零件肉超差孙，未顺达图抖纸要苦求初2、蛾模具熊间隙周明显今变化缸3、宗影响接正常撑冲压瑞、啃博刃口林1、似模具持选材丧不当航2、萄热处紫理及泰回火怜问题委3、钉磨削蜡及冲税压应执力所荣致肺1、摸合理葡用材湖2、看改进坛热处院理工插艺惑3、燥充分斜回火档去应俘力处地理消4、窝磨穴剩后及低服役哑中补勒充回溪火爆其贤它蝇1、驾型腔出及工树作面炎粗糙膏度上锈升臂2表锻面斑徒点、乡麻面恐等想3、蔑表面给疲劳魔龟裂贿4、缓严重况氧化窜1、道模具温选材什不当琴2、悉化学群处理喂问题做3、怖热处奴理工昼艺问烦题挨4、塘使用孟不当征1改惊进模吗具用慌才包2、绞正确蜡化学戏热处炊理垒3、朽改进粱热处喷理工击艺赞4、价严格驴操作今工艺覆、正浇确用放模二、热处理对模具失效的影响因素由于模具是在极其恶劣的条件下服役，故模具要有足够的强度、韧性、抗摩擦性及咬合性能等。而上述性能的获得除与原材料、工作状况有关外，更重要的是通过热处理工艺改变金属组织及含量、结构、最大限度地提高模具的综合性能。而热处理又是依加热----保温---冷却三大隐蔽过程完成的。故影响质量的因素复杂。1预处理即模具毛胚的退火，调质及应力处理等。其目的在于消除金属残存的组织缺陷、应力等，形成有利于热处理及淬火的良好条件。该工艺温度、时间、及冷却工艺的正确与否，都对模具失效及质量做出反应。例：T8A钢制冲头经碳化物微细化预处理后再加低温淬火+回火，可以减少冲头崩裂，使模具提高寿命10倍。Cr12MoV钢冷冲模经高温奥氏体化退火+等温退火的预处理后，不但细化晶粒，消除碳化物不均匀性，并使模具服役寿命提高1倍。9SiCr钢滚丝模按常规处理，其晶粒度为8—9级，后经超细化预热处理可以达13~14级，抗弯强度及断裂强度分别提高30%和40%。可有效地防止早期失效，寿命可提高1倍。2、淬火由于加热温度较高，稍有不慎，即会发现晶粒粗大、氧化脱碳、强度、钢性不佳等。淬火中的快速冷却会形成应力隐患，导致模具在服役中早期失效。例：4Cr5MoSiV钢制铝合金压铸模，在使用2000余次时发生疲劳开裂，经检测发现模具表面强度为HRC40~44。心部为HRC43~44，且裂纹处有0.1mm的贫碳区，呈粗针马氏体，故判为淬火温度过高，保护不良，表面脱碳所为。晌反之能，淬灿火温美度过赌低，钓易出亚现网扬状铁抓素体僵，形耽成沿叔铁素额体的桑脆性饮断裂破，如甩铬钢陕冲头朴在服通役中坏断裂陕，镜毛分析峰呈马迹氏+佛铁素悠体组刺织，特即加辨热不砖足所忘为。晴3.搂回火虏回火址在于炭消除维因力俭，获匙得合拴理的壮硬度纯，均鸟匀而愧正确拼的金蛇相组熄织，促而应色力消鹊除程慎度又丝与温摘度、睛时间讨成正猪比关乡系。乡见图符1变：灭下图累2廊所示锣拉深封零件猾，由岩于工抽作条翻件恶威劣。染图1兵折回黄火温非度与桌应力究关系挽拼旧用驾翁鞋固队图2要玻外材料盐Q祖23捎5A盆原为休Cr叨12数Mo信V谜钢经锹淬火大+回斤火常尊规热膊处理三，温鼓度要葬求H挖RC码57疮，仅姻能拉无深次10野00甩件即芹早期凡失效坏，后拉改为迹T1窄0A亮钢采据用淬堡火+巨中温水回火堡后硬选度为反HR洪C5窝5。浊平均棕寿命愚达4蔑00制0件蜡，而校后又染改为炊38垮0~助40口0帅℃族回火院，使余其硬供度在霸HR羽C4值8，商则寿止命可宣达6践00磁0~泥80密00弯件。赞而淡Cr腐12建Mo寻V础钢制敞冲头骄，冲满厚2捐.5阀mm镰的钢杠板，最常规援淬火匠+2具10预℃联回火摇硬度碍降至塌HR朴C5浆8~俘62鞋，寿刚命仅哥有1世00锹0件现，后腔采用绵中温商41怨0旅℃霞回火市，硬水度降篇至H犁RC桌57汤~5拆9。衡不但维克服菠了模违具的免早期检失效哲，且抵冲件帅达到裳10获00缸0件鱼，寿愿命提闻高1苏0倍姨。袋由此鉴可见瑞，回淡火温咐度和江所获蓝硬度馅对寿茎命有访巨大矿影响你，而渠且对引应力推的消途除程递度、山变形针等作伍出反裙映。喜4。剑软点枯淬火税加热站中，闯因温辫度不保均匀躲、保母护不徐良、近严重醋氧化股或冷枪却介估质中照的污号染等娱，均渴可造沫成硬瘦度不羡均，泰而使径模具衣强度猫受损钞，在竟模具丘使用胖中将睁出现冤塌角施、变救形、天掉块跟等弊命病，辅这对且冷镦祸模、结剪切最模和胞中模五尤为兽重要局。朗5。伤硬化略层魂磨损无失效溉除与妙模具元硬度葡过低扔，或矿淬硬区层过持浅有伙关外滩，还曾与化转学热拣处理状硬化斥层有盖关，留若热当处理粗工艺搁不当扣，尤讯其是匪淬火恒温度诱、时保间以还及冷如却介狐质能叶力和炕钢材载选择纲等因掏素，倘均可逃影响倒淬硬炉度层需导致竹刃口蒙发钝继、抗要压强岩度下吉降、长局部习塌陷糕、变森形等雨早期仇失效萌。早模具巾在渗宏碳、貌渗氮慢、渗锣硼、稀碳氮议共渗串化学摇热处喊理中派由于勉工艺确或配恳方不蒜适，粉操作裳不当处也会狂出现住渗层饼、硬堤化层艰不均意或过朵浅等飘弊端榴，信出现旋刃口稼不锋知利、枣咬合怕、啃蜂刃口搜、粘联模、怪塌陷失、氧怠化腐些蚀和晴硬化框层脱适落等姿失效清，严桂重影樱响模箱具的汽寿命令。父三、棕防止国模具遥失效润的热复处理腾对策功服役盘中的们低温隙去应波力回霸火企模具忆在长傻期服宽役中批，尤散其是径热作穴模具江在巨龙大的假冲压冷力和盏和温耽度的绑双重程应力扭作用盏下，充将发宿生不组均匀叛的塑捷性变疾形及法金属始组织宜的变炭化，朵从而谎产生锁可观酷的内蓄应力掏，当绣这种届潜在邮应力国聚集付到极乳限时规，金搬属将堪会出锁现开柏裂、烘崩块例、变答形等鸡失效融。故楚小于寺50销0g迟的铝映压铸隙模在虾使用匠1万子次际在模任具服桶役一稿段时飘间后错，应次增加貌低温寨去应饲力回碎火处棍理，叨以防据止早蹈期失为效。辟如1例00件g的搂铝压隶铸模凑在使恐用2充.5在万次晚，探大外于5殖00般g丙的铝忧压铸屯模在挡使用散50佳0次委后，绳进行夹低温摩去应杠力回本火与汉未去狗应力缸回火穴者有振明显锈不同塞，前仙者较饥后者酿早期提失效行的下柱降2目5%洒。玩精化催热处挎理工裂艺孤如卫φ妥17缝5m呜m植×矮23顺3m世m俩的3象Cr隆2W偿8V庸钢热恨压模恶冲头萝，其蓬被冲剧压坯节料要讲在9茶00首℃菜中加哲热后牌，置域于4趟00蕉0K滨N水牛压机息中热产压成鹿形。勺原冲圣头热财处理证工艺驴如图站3所国示，拿，平惧均寿淘命仅抄有1效20头0件巧，即匪以开减裂和孙磨损荷的形母式失鸟效，概后改春为图在4所帝示热羽处理统工艺弦，其连平均扫寿命街提高时64凳%，净以热禽疲劳喝失效训。迎图换3剧哭荒额沙帮君抢阁击泛贫倦植启突秋酷图朴4巡还有夸W1悲8C匠r4侧V钢狂的电距池冲饥压拉放深模偏，原贴采用垒常规苦热处威理工士艺，党仅能俩拉深辽锌筒岂2万挠件，柴表面妖因拉践伤和筐脆断桌而失予效。揪后改床为图约5复菠合热组处理叔工艺酷后，跑单头府可拉抹深6亦万件刚，双双头达厅10狮万件届以上袖，节班约制满模材幻料、荒工时湖，具觉有明意显经录济效卫益。图5锹增加烫调质睬工序希调朋质在佣模具昌加工荷中不悟仅是虹获得障良好权力学刘性能补，改爽善切迷削性斩能的院手段煮，更咳重要跌的在植于能终改善低金属秀内部夫组织赴，获树得均蛋匀细逮小颗刘粒的刑碳化致物，尤减少暖网状鹿和带园状碳室化物殊偏析干及其淡它缺虏陷等朵，这葬为模缓具成枝形后付减少求变形滋、防月止开拆裂、茄减少涝应力似、防钞止模拐具在童热处裤理中锐及服燃役中你的失半效有膏一定普作用利，一逮般调砍质工坐序在烂下料染→捡锻造剥→舅退火届→烛粗加汪工成兰形伶→汉调质击→寸精加睁工成绞形萝→核淬火经回火照→以磨刃诉口炕→龟装配惩流程扰中，品调质弦后的庙高温病回火岛，由气于不霉要求育索氏斥体组滴织及刻性能盖，故缝回火趋温度迷可高劫于常棵温回斜火温鸟度，宰以顺王利地研精加控工成侮形。盐实践头证明启，经患上述楼工艺呼流程点的模端具其青变形恭量较浴小，蕉即模跨具的古最大馋变形鸣发生趋在粗另加工牵后、狐精加双工成你形前黄的调够质中格。他合理紧锻造沸在锻竞造中赢依据转材料拒选择火加热大温度赚，方丘式及驶加热租时间角和锻奴造次背数、故停锻坦温度兰等，钳并应碌采取计反复罩横向布锻拔妻、镦互拔和乎多项不镦拔妥、扁百方锻坦造以匀及对出角锻侵造等拆，使两残余棋网状净、带连状碳蔽化物卧消除柜，碳画化物案级别糟＜2浆级。衣经锻汇造后庆的钢外材流雪线应拒合理轻分布缘，耻流线见平行做于型设腔短片轴或严垂直住于型娃腔端周面，奇呈幅哥射状帅以最扑大限敞度减依少应快力和素隐患舌，防浇止模振具早查期失拼效。东采用梨新钢骂种宰睁仅模淘具用筛钢对址其寿机命影享响甚箱大，理因此遥选用欠一些圾具有玩良好骡的抗弊拉、税抗弯痒强度鸦和有灶较好椅淬透蔑性的没新型因钢种勺对延回