預防模具鋼淬火裂紋的方法-多介質淬火法
模具鋼的多介質淬火法,根據選用的淬火介質的不同,以及操作方法的特點可分為雙介質淬火,三介質淬火等。東莞弘超致力于模具鋼材應用研究,提供模具失效解決方案“一站式”服務,專業銷售高品質模具鋼(日本大同模具鋼、瑞典一勝百模具鋼、美國熔爐斯伯粉末冶金工具鋼、日本不二越高速鋼、日本日立模具鋼、德國葛利茲模具鋼以及國產新型模具鋼、基體鋼、火焰淬火鋼、無磁模具鋼、紅沖模具鋼等)。
雙介質淬火是將加熱好的工件先淬入冷卻能力較強的介質,待工件溫度降至C曲線“鼻溫”以下溫度時,再淬入冷卻能力較弱的介質中繼續冷卻,以獲得馬氏體組織。雙介質淬火所用的淬火介質有水-油、水-空氣、鹽水-油、油-空氣、硝鹽-空氣、堿液-空氣、水-硝鹽、油-硝鹽、硝鹽-油等。可根據鋼的淬透性,工件形狀尺寸,對變形的要求來選定。生產中大量采用的水-油淬火多用于碳素工具鋼及大截面的低合金工具鋼的工件。即在高溫區用鹽水的快速冷卻抑制過冷奧氏體的分解,在低于400℃溫度時,立即轉入油中緩慢冷卻,以減小淬火內應力,防止淬火裂紋。
工件在第一種介質中的停留時間,是雙介質淬火時至關重要的一個參數。在第一種介質中停留時間過長,就變成單液淬火,起不到減小變形,防止開裂的作用。若過早的置入第二種介質中,則由于工件的溫度尚高,介質的冷卻速度又慢,在冷卻過程中則發生非馬氏體型組織轉變。變換冷卻介質可由工藝人員,根據工件所用的鋼材、工件的形狀及尺寸等因素來確定。對于碳素工具鋼工件,一般以每3mm有效厚度在水中停留1s計算;對于形狀復雜者,每4~5mm在水中停留1s計算;大截面低合金鋼,可以按每毫米有效厚度在水中停留1.5~3s計算。在生產實踐中,在時可用聽水聲來確定即將其提出水面轉入油中冷卻。有時也可用手握鐵鉤子傳導的感覺來判斷時間,即鋼件在水中振動銷有消失時,立即轉轉入油中。
為了減少高合金鋼制件淬火時形成裂紋,首先將工件淬入油中冷卻到一定溫度(近于Ms點)時,提出油面,在空氣中冷卻,這時由于熱量尚多,致使鋼件上的殘油達到閃點溫度而起火,由于大多數油的閃點近于高合金鋼的Ms點溫度,所以此法控制油中的停留時間是可靠的。
對于形狀復雜而變形要求又較嚴的工件,有時雙液淬火仍不能控制變形和開裂,而需要采用冷卻能力依次減少的三種淬火介質,稱為三液淬火。三液淬火多應用于碳素鋼制造的小型工件。工件在各個淬火介質中的停留時間視工件形狀大小,淬火介質性能等因素,由試驗來確定。
例:碳素工具鋼制沖模三液淬火過程。沖模580~620℃預熱后,加熱至780℃,保溫后再預冷至Ac1+20℃立即淬入鹽水中,停留適當時間,使沖模溫度降至C曲線鼻溫以下,再淬入油中冷卻,然后放入硝鹽中保溫后空冷。
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