石墨模具熱處理中(zhōng)存(cún)在的缺陷及預防
1.石墨模具表麵(miàn)有(yǒu)軟(ruǎn)點
石墨模具熱處理(lǐ)後表麵有軟點,將影響石墨模具的耐磨性、減少石墨模具的使用壽命。
(1)產(chǎn)生原(yuán)因
1)石墨模具在熱處理(lǐ)前表麵有氧化皮、鏽(xiù)斑及局部脫(tuō)碳。
2)石墨模具(jù)淬火加熱後,冷卻淬火介質選擇不當,淬火介質中(zhōng)雜質(zhì)過(guò)多或老化。
(2)預防措(cuò)施
1)石墨模具熱處理前應去除氧化皮(pí)、鏽斑,在淬火加熱時適當保(bǎo)護石(shí)墨模具表麵,應盡量采(cǎi)用真空電爐、鹽浴爐和保護氣(qì)氛爐中加熱。
2)石墨模具淬火加熱後冷卻時,應選擇合適的冷卻介質,對長期使用的冷卻(què)介質要經常進行過濾,或定(dìng)期更換。
2.石墨模具熱處理前組織(zhī)不佳
石墨模具*終球化組織粗大不均、球化不完善,組織有網狀、帶狀和鏈狀碳化物,這將使石墨模具在(zài)淬火後(hòu)易產生裂紋,造(zào)成石墨模具報廢。
(1)產生(shēng)原因
1)石墨模具鋼材料原始組織存在嚴重碳化物偏析。
2)鍛造工藝不佳,如鍛造加熱溫(wēn)度過高、變形量小、停鍛(duàn)溫度(dù)高、鍛後冷卻速度緩慢等,使鍛造組織粗大並(bìng)有網(wǎng)狀、帶(dài)狀及鏈狀碳化物存在,使球化退火時難以消除。
3)球化退火工藝不(bú)佳,如退(tuì)火溫度過高或(huò)過低,等溫退火時間短等,可造成球化退(tuì)火(huǒ)組織不均或球化不良(liáng)。
(2)預防措施
1)一般應根據石墨模具的工作條件、生產批量及材料本身的強韌化性能,盡量選擇品質好的石墨模具鋼材料(liào)。
2)改進鍛造工藝或采用正火(huǒ)預備熱處理,來(lái)消除原材料中網狀和鏈狀碳化物及碳化物(wù)的不均勻性。
3)對無法進(jìn)行鍛造的(de)碳化物偏析嚴重的高碳石墨模具鋼可進行(háng)固溶細化熱(rè)處理。
4)對鍛造後的模坯製定正確的球化退火工藝規範,可采用調質熱(rè)處理和快速勻細球化(huà)退火工。
5)合理裝(zhuāng)爐,保證爐內模坯溫度的均勻性。
3.石墨模具產生淬火裂紋
石墨模具在淬火後產生裂紋是石墨模具熱處理過程中的*大缺陷,將使加工好的石墨模具報廢,使生產和經濟造成很大損失。
(1)產生的原因
1)石墨模(mó)具材料存在嚴重的網狀碳化物偏析(xī)。
2)石墨模具中存在有機械加(jiā)工或冷塑變形應力。
3)石墨模具熱(rè)處理操作不當(加熱或冷卻過快、淬火(huǒ)冷卻介質選擇(zé)不當、冷卻溫度過(guò)低、冷(lěng)卻時間過長等)。
4)石墨模具形狀複(fù)雜、厚薄不均、帶尖角和螺紋(wén)孔等,使熱應力和組(zǔ)織應(yīng)力過大。
5)石墨模具淬火加熱溫度過高產生過熱或過燒。
6)石墨模具淬火後回火不及時或回火保溫時間不(bú)足。
7)石墨模具返修淬火加熱時,未經(jīng)中間(jiān)退火而(ér)再次加熱淬火。
8)石墨模具(jù)熱處理的,磨削(xuē)工藝不當(dāng)。
9)石墨模具熱處理(lǐ)後電火(huǒ)花加工時,硬化層中存在有高的拉伸應力和顯微裂(liè)紋。
(2)預防(fáng)措施
1)嚴格控製石墨模具(jù)原材料的(de)內在質量
2)改進鍛造和球化退(tuì)火(huǒ)工藝,消除網(wǎng)狀、帶狀、鏈狀碳化物,改善球化組織的均勻性。、
3)在機械加工(gōng)後或冷塑變形後(hòu)的石墨模具應進行去應力退火(>600℃)後再進行加熱淬火。
4)對形狀複雜的石墨模具應采用石棉堵塞螺紋孔,包紮(zhā)危險截麵和薄壁處,並采用分級淬火或等(děng)溫淬(cuì)火。
5)返修或翻新石墨模具時需進行退火或高(gāo)溫回火。
6)石墨模具在(zài)淬火加熱時應采取預熱,冷卻時采(cǎi)取預冷措施,並選擇合適淬火介質。
7)應嚴格控製淬火加熱溫度和時間,防止石墨模具過熱和過燒。
8)石墨模具淬火後應及時回火,保溫時間要充分,高合金複雜石墨模(mó)具應回火2-3次。
9)選擇正確的磨削工藝和合(hé)適的砂輪。
10)改進石墨模具電火花加工(gōng)工藝,並進行去應力回火。
4.石墨模具(jù)淬火後組織粗大
石墨模(mó)具淬火後組織粗大,將嚴重(chóng)影響石墨(mò)模具的力學性能,使用時將會使石墨模具產生斷裂,嚴重影響石墨模具的使用壽命。
(1)產生的原因
1)石墨模具鋼材混淆,實際鋼材淬火溫度遠低於要求石墨模具材(cái)料的淬火溫度(如(rú)把GCr15鋼當成3Cr2W8V鋼)。
2)石(shí)墨模具鋼淬火前未(wèi)進(jìn)行正確的球化處理(lǐ)工藝,球化組織不良。
3)石墨(mò)模(mó)具淬火加(jiā)熱(rè)溫度過高或保(bǎo)溫時間過長。
4)石墨模具在爐中放置(zhì)位置不當,在(zài)靠近電極(jí)或加熱元(yuán)件區易產生過熱。
5)對截麵變(biàn)化較大的石墨模具,淬火加熱工藝(yì)參數選擇不當,在薄截麵和尖角處產生過熱。
(2)預防措施
1)鋼材入庫前應嚴格進(jìn)行檢驗,嚴防鋼材混淆亂放。
2)石墨模具淬火前應進行(háng)正確的鍛造和球化退火,以確保良好的球化組織。
3)正確製定石墨模具淬火加(jiā)熱(rè)工(gōng)藝規範,嚴格控製淬火加熱溫度(dù)和保溫時間。
4)定期檢測和校正測溫儀表,保證儀表正常工作。
5)石墨模具在爐中(zhōng)加熱(rè)時應與電極或加熱元件保持適當的距離。