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模具硬度不足、硬度不均的原因及對策分析
模具熱處理硬度是非常重要的力學(xué)性能指標(biāo)，硬度不合格是十分嚴(yán)重的缺陷。模具熱處理后硬度不足或硬度不均將使模具耐磨性及疲勞強度等性能降低，導(dǎo)致模具早起失效，嚴(yán)重降低模具的使用壽命。
1.產(chǎn)生原因
1)模具截面大，鋼材淬透性差，如大型模具選用了淬透性低的鋼種。
2)模具鋼原始組織中碳化物偏析嚴(yán)重或組織粗大，鋼中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。
3)模具鍛造工藝不正確，鍛造后未進(jìn)行很好的球化退火，使模具鋼球化組織不良。
4)模具表面未除凈退火或淬火加熱時產(chǎn)生的脫碳層。
5)模具淬火溫度過高，淬火后殘留奧氏體量過多;或淬火溫度過低，加熱保溫時間不足，使模具鋼的相變不完全。
6)模具淬火加熱后冷卻速度過慢，分級與等溫溫度過高或時間過長，淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)。
7)堿浴水分過少，或淬火冷卻介質(zhì)中含雜質(zhì)過多，或淬火冷卻介質(zhì)老化。
8)模具淬火冷卻后出淬火冷卻介質(zhì)時溫度過高，冷卻不足。
9)回火不充分及回火溫度過高等。
2.對策
1)正確選用模具鋼種，大型模具應(yīng)選用淬透性高的高合金模具鋼。
2)加強原材料檢查，確保原材料符合標(biāo)準(zhǔn)。對不良原材料鋼材進(jìn)行合理的鍛造并進(jìn)行球化退火處理，確保獲得良好的組織。碳素工具鋼不易多次退火，以防石墨化。
3)嚴(yán)格執(zhí)行鍛造工藝和球化退火工藝，保證有良好的預(yù)備熱處理組織。
4)熱處理前應(yīng)徹底清除模具表面的銹斑和氧化皮，并注意加熱時的保護(hù)，盡量采用真空加熱淬火或保護(hù)氣氛加熱淬火，鹽浴加熱時應(yīng)進(jìn)行良好的脫氧處理。
5)正確制訂模具淬火加熱工藝參數(shù)，確保相變充分，以大于臨界冷卻速度的冷卻速度進(jìn)行快速冷卻，以獲得合格的金相組織。
6)正確選用淬火冷卻介質(zhì)和冷卻方式，嚴(yán)格控制分級與等溫溫度和時間。
7)要嚴(yán)格控制堿浴水分含量，對長期使用的淬火冷卻介質(zhì)要經(jīng)常進(jìn)行過濾及定期更換，并保持清潔，定期檢測其淬火冷卻特性曲線。
8)對尺寸大的模具，適當(dāng)延長浸入淬火冷卻介質(zhì)的時間，防止模具出淬火冷卻介質(zhì)的溫度過高。
9)模具淬火后應(yīng)及時、充分回火，并防止回火溫度過高。
10)對硬度要求高的模具可采用深冷處理(如-110～-196℃)。
11)進(jìn)行表面強化處理。
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