模具循环超细化热处理技术

2017-04-17  by:CAE仿真在线  来源:互联网

对于模具使用寿命的提高,不同的企业有不同的方法。最常用的一个方法,例如:采用高档次的合金材料,这种方法固然可以提高模具的使用寿命,但是,由于高档合金材料的造价高,导致成本的上升,所以,这种方法并不是每个企业都适合使用的。

想要提高模具的使用寿命,又要节约成本,大家可以尝试使用热处理细化晶粒的方法。利用晶粒细化来提高材料的力学性能,可以同时提升室温下的强度,还可以提高疲劳极限。而且细晶粒的获得也较为简单,通过适当的热处理即可得到。循环超细化热处理是热处理细化晶粒中的一种常见方法,它在循环热处理中只进行加热和冷却两道工序,是一种比较简便易行的晶粒细化方法。

曾经,循环超细化热处理只用在铸造Ti-46Al-8.5Nb-0.2W合金,使其粗大的层片组织转变为均匀细小的组织。现在,这种热处理也可以用于碳素工具钢材料,也实现了晶粒超细化。它的热处理工艺是采用两个盐浴炉,先将工件放入高温盐浴炉中加热到正常淬火温度,然后迅速转到另一盐浴炉内进行冷却,如此循环反复,最后再进行一次高温淬火,之后回火两个小时。

加工检测表明,经过循环超细化热处理的工件,碳化物和残留奥氏体呈球状颗粒均匀分布,马氏体相对细小。对钢制的电动机转子铁芯冲裁凸、凹模具,通过四次循环热处理,其寿命可以提升三成以上,而且,对于降低裂纹的产生有十分明显的效果。

采用以上的方法可以获得均匀、细小的组织,其原理是因为充分利用了快速加热和循环处理两方面的作用,快速进行加热,生成大量奥氏体晶核,出现并得到细小的晶粒;这个过程进行的速度越快,温差越大,其得到的细化效果越好。

增加这个工序的次数,也会得到良好的效果,反复进行加热和冷却,一方面可以促进成核,另一方面使成核晶体进一步细化。每进行一次,奥氏体晶粒就被细化一次,使下一次奥氏体化的形核率增加。

这个工艺在进行循环之前,试样的硬度和冲击这两个数值会是上升的,每次循环处理的结果都有所不同。硬度值和冲击值在经过3-5次循环热处理后会得到明显提高。之后再进行同样的工序,试样的硬度值和冲击值不会出现明显的变化。6次左右会接近细化的界限。如果此时再进行循环,对于热处理效率的提高没有太大的帮助,所以,循环次数以4-5次为最佳。

循环超细化热处理是提高精冲模具的有效方法之一,虽然工序相对较复杂,但是对于结果来说效果很明显。但是,大多数企业现在面临的问题就是对于这个工艺的了解还不够,需要有专家进行指导帮助。

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