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工具钢工件热处理常见问题

发布时间:2014-03-20 16:27
高速钢用做模具时的热处理奥氏体化加热的温度 常用高速钢有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V等,注意在工具上使用。近年来,随着冷冲压、冷轧加工用的各种机械的高速度及复杂化,模具使用寿命要求日益提高,一般常用的碳素工具钢及合金工具钢,无论在强度还是在耐磨性能方面,都不能满足要求,所以选用高速钢来制作这些模具。 但是经过常规刀具热处理工艺处理的高速钢,最大缺点在于韧性不高,使用中容易崩或断裂。为了提高韧性,首先考虑用降低高速钢的淬火加热温度和回火温度,来使之满足工作上的要求,在常温下使用的冷作模具,其耐磨性能及韧性要比热硬性更重要,经过试验证明,降低温度淬火处理正是提高韧性并保持耐磨性的有效手段。 由于高合金化的缘故,加热降低不能太多,否则出现淬火硬度低的现象,一般通过两次预热:600℃,一次预热,盐浴炉的预热加热系数a=1~2min/mm; 830℃二次预热,盐浴炉的预热加热系数a=0.4~0. 5min/mm。最终奥氏体化的温度分别是:W18Cr4V淬火加热温度1200-1240℃,W6Mo5Cr4V2淬火加热温度1140~1180℃,W9Mo3Cr4V淬火加热温度1160—1200℃,盐浴炉的预热加热系数a=0.2~0.3min/mm,装量一般不要太多,防止加热不均匀,淬火冷却可以采用油冷或高压气淬;晶粒度在10~10.5级。回火温度可以在550~590℃之间根据硬度值需要选择。回火次数2~3次。硬度控制在60~62HRC之间比较理想。 H13钢带温回火的缺陷和预防 热作模具钢H13的热处理1020℃奥氏体化处理之后的马氏体转变点Ms为250~340℃。常规热处理工艺是:一段或两段温度预热+1020℃奥氏体化,加热系数a=1.5~1.8min/mm(电阻炉加热)。淬火方式为油冷.常用回火温度(580~600)℃×(2~3)次,硬度48~45HRC,二次硬化温度560℃。 中小型尺寸锻模淬火之后回火入炉时的工件表面温度高于150℃或心部温度≥3100℃,高温回火之后的硬度仍然可以达到49HRC,单从硬度值难以判定工件的质量,但是在使用过程中会形成模具早期开裂失效。这是由于工件在淬火过程巾的过冷奥氏体没有发生马氏体转变,在紧接着的回火过程中发生贝氏体转变或过冷奥氏体回火分解析出碳化物,这些碳化物在品界上聚集长大,弱化晶界。模具使用中出现沿晶界断裂,降低钢的断裂抗力。 560℃回火以后工件的硬度仍然可以达到≥48HRC。模具带温回火的情况容易在真空气淬的工艺过程中出现。这是由于淬火之后的室温冷却时间较长,容易从冷却时间上误判工件的实际存在温度。对于分级淬火的工件这种现象出现较少。 避免这种缺陷的方法足淬火冷却时要同时注意室温冷却时间和冷却温度。保证工件的实际温度在120℃以下,再进行回火。 本文参考《热处理工艺问答》一书。 相关链接 第二十届广州国际热处理、工业炉展览会

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