石墨模具熱處理中存在的缺陷及預防!
1.石墨模(mo)具表面有軟點(dian)
石墨模具(ju)熱處理(li)后表面有軟點,將影響石墨模具(ju)的(de)耐磨性、減少石墨模具(ju)的(de)使用壽命。
(1)產生原因
1)石墨模具在熱處理前表(biao)面有氧化皮、銹斑(ban)及(ji)局部脫(tuo)碳(tan)。
2)石墨模具淬(cui)(cui)火(huo)加熱后,冷卻淬(cui)(cui)火(huo)介質選擇不當(dang),淬(cui)(cui)火(huo)介質中雜質過(guo)多(duo)或(huo)老化。
(2)預防措施
1)石墨模具(ju)熱處理前應去除氧化皮、銹斑(ban),在(zai)淬(cui)火(huo)加(jia)熱時適當保護石墨模具(ju)表面,應盡量(liang)采用真(zhen)空電爐、鹽浴爐和保護氣氛爐中(zhong)加(jia)熱。
2)石墨模具淬火加熱后(hou)冷(leng)卻時,應(ying)選擇(ze)合適的(de)冷(leng)卻介質,對長期使用的(de)冷(leng)卻介質要經(jing)常進行(xing)過濾,或定(ding)期更換。
2.石墨模具熱(re)處(chu)理前組織不佳(jia)
石(shi)墨模具最終(zhong)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)組織粗(cu)大不均、球(qiu)化(hua)(hua)(hua)不完善(shan),組織有網(wang)狀(zhuang)、帶狀(zhuang)和鏈狀(zhuang)碳化(hua)(hua)(hua)物,這(zhe)將使石(shi)墨模具在淬火后易產生裂紋,造成(cheng)石(shi)墨模具報廢。
(1)產生原因
1)石墨模具鋼材料原始組織(zhi)存(cun)在嚴(yan)重碳化物(wu)偏析。
2)鍛(duan)(duan)(duan)造工藝(yi)不佳,如(ru)鍛(duan)(duan)(duan)造加熱溫度(du)過高、變形量小、停鍛(duan)(duan)(duan)溫度(du)高、鍛(duan)(duan)(duan)后冷卻(que)速度(du)緩慢(man)等,使鍛(duan)(duan)(duan)造組織粗大并有網狀、帶狀及鏈(lian)狀碳化(hua)物(wu)存在(zai),使球化(hua)退火時難以消除(chu)。
3)球(qiu)化(hua)(hua)退(tui)火工藝(yi)不佳,如退(tui)火溫(wen)度過高或過低,等溫(wen)退(tui)火時間(jian)短等,可造(zao)成(cheng)球(qiu)化(hua)(hua)退(tui)火組織不均或球(qiu)化(hua)(hua)不良。
(2)預防措施
1)一般應根據石墨(mo)(mo)模具(ju)(ju)的(de)工作(zuo)條件、生產(chan)批量(liang)及材料本身的(de)強韌化(hua)性(xing)能,盡量(liang)選(xuan)擇品質(zhi)好的(de)石墨(mo)(mo)模具(ju)(ju)鋼(gang)材料。
2)改進鍛造工藝或采用正火預備熱處(chu)理,來消除原材(cai)料中網(wang)狀和鏈狀碳化物(wu)及碳化物(wu)的不均勻(yun)性。
3)對無(wu)法進行鍛造(zao)的(de)碳(tan)化物(wu)偏(pian)析嚴重的(de)高碳(tan)石墨(mo)模具(ju)鋼可進行固(gu)溶細化熱處理(li)。
4)對鍛(duan)造后的(de)模坯制定正確(que)的(de)球化(hua)退火(huo)工(gong)(gong)藝規范,可采用調(diao)質(zhi)熱處(chu)理和快速勻(yun)細球化(hua)退火(huo)工(gong)(gong)。
5)合理裝(zhuang)爐(lu),保證爐(lu)內模坯溫度(du)的(de)均勻(yun)性。
3.石墨(mo)模具產生(sheng)淬火裂紋(wen)
石墨(mo)模(mo)具(ju)在淬火(huo)后產生(sheng)裂紋是石墨(mo)模(mo)具(ju)熱處理(li)過程(cheng)中的最大缺陷,將(jiang)使加工好的石墨(mo)模(mo)具(ju)報廢,使生(sheng)產和經濟造成(cheng)很大損(sun)失。
(1)產生(sheng)的原因
1)石墨模具(ju)材料存(cun)在嚴(yan)重的網(wang)狀(zhuang)碳化物偏析。
2)石墨模具中存在有(you)機械加工或冷(leng)塑變形(xing)應力。
3)石墨模具熱處理操作不(bu)當(dang)(加熱或冷卻過快、淬火冷卻介質(zhi)選擇不(bu)當(dang)、冷卻溫度過低、冷卻時間(jian)過長等)。
4)石墨模具形(xing)狀(zhuang)復雜、厚薄(bo)不(bu)均、帶(dai)尖角和螺(luo)紋孔等,使熱應(ying)力(li)和組(zu)織應(ying)力(li)過大。
5)石(shi)墨模具(ju)淬(cui)火加熱溫度過(guo)(guo)高產生過(guo)(guo)熱或過(guo)(guo)燒(shao)。
6)石墨模具淬火(huo)(huo)后回(hui)火(huo)(huo)不(bu)及時或回(hui)火(huo)(huo)保溫時間不(bu)足(zu)。
7)石墨模具返修淬(cui)(cui)火(huo)加熱時,未(wei)經(jing)中間退火(huo)而(er)再(zai)次加熱淬(cui)(cui)火(huo)。
8)石墨模具熱(re)處理的,磨削(xue)工藝(yi)不(bu)當。
9)石墨模具熱(re)處理后電(dian)火花加工時(shi),硬化層中存在有高的拉伸應力(li)和顯(xian)微裂(lie)紋(wen)。
(2)預防措施
1)嚴格控制(zhi)石墨(mo)模具原材料的內在質量(liang)
2)改進鍛(duan)造和球化(hua)(hua)退火工藝,消除網(wang)狀(zhuang)、帶狀(zhuang)、鏈狀(zhuang)碳化(hua)(hua)物(wu),改善球化(hua)(hua)組織的(de)均勻(yun)性。、
3)在機械加工后或(huo)冷塑變形后的石(shi)墨模(mo)具應進行去(qu)應力退火(>600℃)后再進行加熱淬火。
4)對(dui)形狀復雜的石墨(mo)模具(ju)應采用石棉堵塞螺紋孔,包扎(zha)危險截面和薄壁處(chu),并(bing)采用分級(ji)淬(cui)火或等溫(wen)淬(cui)火。
5)返修或翻新石墨模具時需進行退火或高溫回火。
6)石墨(mo)模具在(zai)淬火(huo)加熱時(shi)(shi)應采取預熱,冷(leng)卻時(shi)(shi)采取預冷(leng)措施(shi),并選(xuan)擇合適淬火(huo)介(jie)質。
7)應嚴(yan)格控(kong)制(zhi)淬火加熱(re)溫度和時(shi)間,防止石墨模具過熱(re)和過燒(shao)。
8)石墨模具淬火(huo)后應及時(shi)回火(huo),保溫時(shi)間要充(chong)分,高(gao)合金(jin)復(fu)雜石墨模具應回火(huo)2-3次。
9)選擇正確(que)的(de)磨削工藝(yi)和合適的(de)砂(sha)輪。
10)改(gai)進(jin)石墨模(mo)具電火花(hua)加工工藝(yi),并進(jin)行去應力回火。
4.石墨模(mo)具(ju)淬火(huo)后組織粗大
石(shi)墨模(mo)具(ju)淬(cui)火(huo)后組織(zhi)粗大,將嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)(xiang)石(shi)墨模(mo)具(ju)的力學性能,使用時(shi)將會使石(shi)墨模(mo)具(ju)產生斷裂,嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)(xiang)石(shi)墨模(mo)具(ju)的使用壽(shou)命。
(1)產生(sheng)的原因
1)石墨模(mo)具(ju)鋼(gang)材混淆,實際鋼(gang)材淬(cui)火溫(wen)度(du)遠(yuan)低于要求(qiu)石墨模(mo)具(ju)材料的淬(cui)火溫(wen)度(du)(如把GCr15鋼(gang)當成3Cr2W8V鋼(gang))。
2)石墨模具鋼(gang)淬火前未進行正確的球化處理工藝,球化組織不(bu)良。
3)石墨模具淬火(huo)加熱(re)溫度過高或保溫時(shi)間過長。
4)石(shi)墨模具在(zai)爐(lu)中放(fang)置位置不當,在(zai)靠(kao)近電極或加熱(re)元件區易產生過熱(re)。
5)對截面變(bian)化較大的(de)石墨模具,淬(cui)火加熱(re)(re)工(gong)藝參(can)數(shu)選(xuan)擇不(bu)當(dang),在薄截面和尖(jian)角處(chu)產生過熱(re)(re)。
(2)預防措施
1)鋼材入庫前應嚴格進行檢驗,嚴防(fang)鋼材混淆亂(luan)放。
2)石墨模(mo)具淬火前應進行(xing)正確(que)(que)的(de)鍛造和球(qiu)化(hua)退(tui)火,以(yi)確(que)(que)保良好的(de)球(qiu)化(hua)組織。
3)正(zheng)確制定石墨(mo)模具淬火加熱工藝規范,嚴格控制淬火加熱溫度和保溫時間。
4)定期檢測和校(xiao)正測溫儀表,保證儀表正常工(gong)作。
5)石墨模具(ju)在爐中(zhong)加熱時(shi)應與電極或加熱元件保(bao)持適(shi)當(dang)的距離。