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鋁型材擠壓模具熱處理后硬度不足分析
鋁型材加工用擠壓模具的熱處理是提高其性能的重要途徑,這就要求其硬度合格,硬度也是一項(xiàng)非常重要的機(jī)械性能指標(biāo)。
專家指出,熱處理后模具硬度不足或不均勻,會(huì)降低模具的耐磨性和疲勞強(qiáng)度,導(dǎo)致模具過(guò)早失效,不僅縮短模具的使用壽命,還會(huì)影響使用的平穩(wěn)性。
一、原因分析
1.模具橫截面大,鋼的淬透性差。例如,具有低淬透性的鋼被選擇用于大型模具。
2.模具鋼的原始組織有嚴(yán)重的碳化物偏析或組織粗大,石墨碳和碳化物在鋼中偏析和聚集。
3.模具鍛造工藝不正確,鍛造后沒(méi)有進(jìn)行良好的球化退火,導(dǎo)致模具球化組織不良。
4.模具表面不清潔,退火或淬火加熱時(shí)產(chǎn)生脫碳層。
5.模具淬火溫度過(guò)高,淬火后殘余奧氏體量過(guò)多;或者淬火溫度過(guò)低,加熱保溫時(shí)間不足,使模具鋼相變不完全。
6.模具淬火加熱后冷卻速度過(guò)慢,分級(jí)和等溫溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng),淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)。
7.堿浴含水過(guò)少,或淬火冷卻介質(zhì)含雜質(zhì)過(guò)多,或淬火冷卻介質(zhì)老化。
8.淬火冷卻后,淬火冷卻介質(zhì)排出時(shí)溫度過(guò)高,冷卻不足。
9.回火不充分,回火溫度高。
二,解決方案
任何鋁合金的加工要求都不一樣,對(duì)模具的要求也不一樣。比如你做鋁型材加工中的擠壓工藝,你也會(huì)根據(jù)客戶的產(chǎn)品要求對(duì)模具有相應(yīng)的要求。
1.正確選用模具鋼,大型模具應(yīng)選用淬透性高的高合金模具鋼。
2.加強(qiáng)原材料檢驗(yàn),確保原材料符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)不良原料鋼進(jìn)行合理鍛造,球化退火,保證良好的組織。碳素工具鋼不易多次退火防止石墨化。
3.嚴(yán)格執(zhí)行鍛造工藝和球化退火工藝,確保良好的初步熱處理組織。
4.熱處理前應(yīng)清除模具表面的鐵銹和氧化皮,并注意加熱時(shí)的保護(hù)。應(yīng)盡量采用真空加熱淬火或保護(hù)氣氛加熱淬火,鹽浴加熱時(shí)應(yīng)進(jìn)行良好的脫氧處理。
5.正確制定模具淬火加熱的工藝參數(shù),保證充分的相變,以大于臨界冷卻速度的冷卻速度進(jìn)行快速冷卻,獲得合格的金相組織。
6.正確選擇淬火冷卻介質(zhì)和冷卻方式,嚴(yán)格控制分級(jí)和等溫溫度及時(shí)間。
7.須嚴(yán)格控制堿浴中的水分含量。對(duì)于長(zhǎng)期使用的淬火冷卻介質(zhì),應(yīng)經(jīng)常過(guò)濾并定期更換,保持清潔,并定期測(cè)試其淬火冷卻特性曲線。
8.對(duì)于大型模具,適當(dāng)延長(zhǎng)淬火冷卻介質(zhì)的浸泡時(shí)間,防止淬火冷卻介質(zhì)溫度過(guò)高。
9.模具淬火后應(yīng)及時(shí)充分回火,防止回火溫度過(guò)高。
10.對(duì)硬度要求高的模具可采用深冷處理(如-110℃至-196℃)。
11.鋁型材加工模具應(yīng)及時(shí)進(jìn)行表面強(qiáng)化和氮化處理。