蘇州東锜公司的戰(zhàn)略合作伙伴，法國(guó) ERASTEEL 鋼廠是全球粉末高速鋼的研發(fā)者、粉末冶煉技術(shù)的贏領(lǐng)者、ASP品牌的創(chuàng)造者；塑膠及壓鑄鋼材合作伙伴，德國(guó)葛利茲鋼廠，成立于 1779 年，在全球擁有龐大的銷售網(wǎng)絡(luò)和過(guò)硬的技術(shù)力量，鍛造能力強(qiáng)，處于行業(yè)贏領(lǐng)地位。

　　

　　

　　

　　　　模具鋼材調(diào)質(zhì)缺陷及其解決方法

　　

　　　　（一）淬火缺陷及解決方法

　　

　　　　根據(jù)質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，鋼件在淬火過(guò)程中更常見(jiàn)的缺陷是淬火變形、開(kāi)裂、氧化、脫碳、硬度不足或不均勻、表面腐蝕、過(guò)燒、過(guò)熱等不合格金相組織。

　　

　　　　1.淬火變形和開(kāi)裂

　　

　　　　原因如上所述。對(duì)于防止變形和開(kāi)裂的措施，應(yīng)根據(jù)原因采取措施。這里有一些應(yīng)該注意的問(wèn)題。

　　

　　　　(1)盡量實(shí)現(xiàn)均勻加熱和正確加熱。當(dāng)工件形狀復(fù)雜或橫截面尺寸差異很大時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生不均勻的加熱和變形。因此，在工件入爐前，應(yīng)采用石棉繩堵塞或捆綁，以改善不需要硬化和截面突變的孔洞的加熱條件。對(duì)于一些容易變形的零件，如薄壁環(huán)，可以設(shè)計(jì)特殊的淬火夾具。這些措施有利于均勻加熱和均勻冷卻。

　　

　　　　工件在爐內(nèi)加熱時(shí)，應(yīng)均勻放置，防止一側(cè)受熱，并應(yīng)平放，以免工件在高溫塑性狀態(tài)下因自重而變形。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)件和軸類零件，應(yīng)盡可能采用井式爐或鹽爐的立式懸浮加熱。限制或降低加熱速度可以減sus630密度小工件橫截面的溫差，使加熱均勻。因此，對(duì)于大型鍛模、高速鋼和高合金鋼工件，以及形狀復(fù)雜、厚度不均勻、變形要求小的零件，一般采用預(yù)熱加熱或限制加熱速度的措施。

　　

　　　　合理選擇淬火溫度也是減少或防止變形和開(kāi)裂的一個(gè)重要問(wèn)題。選擇較低的淬火溫度，減小工件與淬火介質(zhì)之間的溫差，可以降低淬火冷卻高溫階段的冷卻速度，從而降低淬火冷卻過(guò)程中的熱應(yīng)力。此外，可以防止粗顆粒。這可以防止變形和開(kāi)裂。

　　

　　　　有時(shí)，為了調(diào)整淬火前后的體積變形，也可以適當(dāng)提高淬火加熱溫度。例如，一些高碳合金鋼，如CrWMn和Crl2MoV，經(jīng)常調(diào)節(jié)加熱溫度和改變馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)來(lái)改變殘余奧氏體含量，從而調(diào)節(jié)零件的體積變形。

　　

　　　　(2)正確選擇冷卻方式和冷卻介質(zhì)的基本原則是:

　　

　　　　1.應(yīng)盡可能采用預(yù)冷，即在工件淬火成淬火介質(zhì)之前，可將直尺緩慢冷卻至d7附近，以減小工件內(nèi)的溫差；

　　

　　　　2.在滿足硬化層深度和硬度要求的前提下，直尺可采用緩冷淬火介質(zhì)；

　　

　　　　3.盡可能將冷卻速度降低到3點(diǎn)鐘彎頭以下；

　　

　　　　合理選擇和采用分級(jí)或等溫淬火工藝。

　　

　　　　(3)正確選擇浸入淬火介質(zhì)中淬火工件的方式和運(yùn)行方向的基本原則是:

　　

　　　　努力確保淬火過(guò)程中更均勻的冷卻；

　　

　　　　向阻力更小的方向壓制人們。當(dāng)大量生產(chǎn)的薄環(huán)件、薄板件、凸輪盤和形狀復(fù)雜的錐齒輪自由冷卻時(shí)，很難保證尺寸精度。因此，可以采用壓力淬火，即，將零件放在特殊的壓模中，然后在施加一定壓力后冷卻(注入油或水)。由于零件的形狀和尺寸受到模具的限制，零件的變形可能被限制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

　　

　　　　(4)及時(shí)正確回火。在生產(chǎn)中，相當(dāng)多的工件在淬火時(shí)不會(huì)開(kāi)裂，但因?yàn)榇慊鸷鬀](méi)有及時(shí)回火。這是因?yàn)楣ぜ写嬖诘奈⒘鸭y在較大淬火應(yīng)力的作用下熔合和擴(kuò)展，使微裂紋的尺寸達(dá)到斷裂的臨界裂紋尺寸，導(dǎo)致延遲斷裂。實(shí)踐證明，不淬火及時(shí)回火是防止開(kāi)裂的有效措施。對(duì)于形狀復(fù)雜的高碳鋼和高碳合金鋼，淬火后及時(shí)回火尤為重要。

　　

　　　　工件的變形可以通過(guò)矯直來(lái)校正，但必須在工件塑性的允許范圍內(nèi)。有時(shí)，在回火和加熱時(shí)，可以使用特殊的校正夾具進(jìn)行校正。有時(shí)，體積變形可以通過(guò)補(bǔ)充磨削來(lái)校正，但這僅限于孔和槽的尺寸減小，外圓增大的情況。淬火體積變形往往是不可避免的。但是，只要通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握變形規(guī)律，就可以根不銹鋼sus630比重?fù)?jù)其膨脹和收縮在淬火前進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，淬火后即可獲得所需的幾何尺寸。工件一旦出現(xiàn)淬火裂紋，就無(wú)法修復(fù)。

　　

　　　　2.硬度不足

　　

　　　　淬火工件硬度不足的原因如下:

　　

　　　　(1)加熱溫度過(guò)低，保溫時(shí)間不足。金相組織檢查表明，亞共析鋼中有未溶解的鐵索，工具鋼中有更多未溶解的碳化物。

　　

　　　　(2)表面脫碳導(dǎo)致表面硬度不足。磨掉表層后測(cè)得的硬度高于表面硬度。

　　

　　　　(3)冷卻速度不夠，金相組織沿晶界可見(jiàn)黑色屈氏體。

　　

　　　　(4)鋼的淬透性不夠，大斷面未硬化。

　　

　　　　(5)采用間斷淬火時(shí)，在水中的停留時(shí)間太短，或從水中取出后，在空氣中的停留時(shí)間太長(zhǎng)，然后轉(zhuǎn)移到油中，由于冷卻不充分或自回火，導(dǎo)致硬度降低。

　　

　　　　(6)工具鋼淬火溫度過(guò)高，殘余奧氏體量過(guò)多，影響硬度。硬度不足時(shí)，應(yīng)分析原因并采取相應(yīng)措施。當(dāng)加熱溫度過(guò)高或過(guò)低導(dǎo)致硬度不足時(shí)，除回火、再加熱和淬火缺陷外，還應(yīng)嚴(yán)格管理爐溫測(cè)控儀表，并根據(jù)計(jì)量傳輸系統(tǒng)定期進(jìn)行校準(zhǔn)和填料檢驗(yàn)。

　　

　　　　3.硬度不均勻

　　

　　　　也就是說(shuō)，工件淬火后有軟點(diǎn)，淬火軟點(diǎn)的原因如下:

　　

　　　　(1)工件表面的氧化皮和污垢；

　　

　　　　(2)淬火介質(zhì)中有雜質(zhì)，如水中的油，淬火后會(huì)產(chǎn)生軟點(diǎn)；

　　

　　　　(3)當(dāng)工件在淬火介質(zhì)中冷卻時(shí)，冷卻介質(zhì)的攪拌不夠，工件的凹槽和大截面中形成的氣泡沒(méi)有及時(shí)被驅(qū)除，產(chǎn)生軟點(diǎn)；

　　

　　　　(4)滲碳件表面碳濃度不均勻，淬火后硬度不均勻；

　　

　　　　(5)淬火前，原組織不均勻，如碳化物偏析嚴(yán)重，或原組織粗大，鐵索體呈大塊分布。對(duì)于前三種情況，可以在適當(dāng)?shù)睦鋮s介質(zhì)和冷卻方式下進(jìn)行一次回火、再加熱和淬火。對(duì)于后兩種情況，sus630材質(zhì)成分表如果淬火后不進(jìn)行處理，一旦出現(xiàn)缺陷，就很難補(bǔ)救。為了消除碳化物的偏析或粗化，可以采用不同方向的鍛造來(lái)改變其分布和形態(tài)。粗結(jié)構(gòu)可以再次退火或標(biāo)準(zhǔn)化，以細(xì)化和均勻化該結(jié)構(gòu)。

　　

　　　　4.組織缺陷

　　

　　　　根據(jù)使用條件，有些零件不僅要求一定的硬度，而且對(duì)金相組織也有一定的要求，例如，中碳或中碳合金鋼淬火后的馬氏體尺寸可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集進(jìn)行評(píng)定。馬氏體尺寸過(guò)大，表明淬火溫度過(guò)高，這稱為過(guò)熱組織。也有關(guān)于自由鐵電纜體數(shù)量的規(guī)定，過(guò)多表示加熱不足或淬火和冷卻速度不足。其它如工具鋼和高速鋼也規(guī)定了奧氏體晶粒度、殘余奧氏體量、碳化物數(shù)量和分布等。還應(yīng)根據(jù)具體的淬火條件分析這些結(jié)構(gòu)缺陷的原因，并采取相應(yīng)的預(yù)防和補(bǔ)救措施。然而，應(yīng)該注意的是，一些結(jié)構(gòu)缺陷與淬火前的原始結(jié)構(gòu)有關(guān)。例如，產(chǎn)生粗馬氏體不僅是因?yàn)榇慊饻囟忍?，還因?yàn)榇慊鹎盁峒庸ち粝碌倪^(guò)熱組織是遺傳的。因此，淬火前應(yīng)采用退火等方法消除過(guò)熱組織。

　　

　　　　(二)回火缺陷及解決方案

　　

　　　　常見(jiàn)的回火缺陷包括硬度過(guò)高或過(guò)低、硬度不均勻、回火引起的變形和脆性等?；鼗鹩捕冗^(guò)高、過(guò)低或不均勻，主要是由于回火溫度過(guò)低或過(guò)高或爐溫不均勻造成的。回火后硬度過(guò)高也可能是因?yàn)榛鼗饡r(shí)間太短。顯然，這些問(wèn)題可以通過(guò)調(diào)節(jié)回火溫度來(lái)控制。硬度不均勻的原因可能是9S，這是由于一次裝爐量過(guò)大或加熱爐選擇不當(dāng)造成的。如果在氣體介質(zhì)爐中進(jìn)行回火，爐內(nèi)應(yīng)有空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)，否則爐內(nèi)溫度不能均勻。

　　

　　　　回火后工件的變形通常是由回火前工件的不平衡內(nèi)應(yīng)力、應(yīng)力松弛或回火過(guò)程中的應(yīng)力再分布引起的。避免回火后變形，或使用多次矯直和加熱，或使用壓力機(jī)回火。高速鋼表面脫碳后，回火時(shí)可能形成網(wǎng)狀裂紋，因?yàn)楸砻婷撎己篑R氏體的比容降低，導(dǎo)致多向拉應(yīng)力和網(wǎng)狀裂紋。另外，在回火高碳鋼零件時(shí)，如果加熱過(guò)快，表面會(huì)先被回火，比容會(huì)降低，導(dǎo)致多向拉應(yīng)力，導(dǎo)致網(wǎng)狀裂紋。回火后的脆性主要是由于回火sus630能機(jī)加工嗎溫度不當(dāng)或回火后冷卻速度不足造成的(二級(jí)回火脆性)。因此，為防止脆性，應(yīng)正確選擇回火溫度和冷卻方式。一旦發(fā)生回火脆性，種回火脆性只能通過(guò)再加熱淬火，然后通過(guò)溫度回火；第二種回火脆性可以通過(guò)再加熱回火并在回火后加速冷卻速度來(lái)消除。

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