模具循環超細化熱處理技術

2017-04-17 by:CAE仿真在線來源:互聯網

模具循環超細化熱處理技術機械設計案例圖片1

對于模具使用壽命的提高,不同的企業有不同的方法。最常用的一個方法,例如:采用高檔次的合金材料,這種方法固然可以提高模具的使用壽命,但是,由于高檔合金材料的造價高,導致成本的上升,所以,這種方法并不是每個企業都適合使用的。

想要提高模具的使用壽命,又要節約成本,大家可以嘗試使用熱處理細化晶粒的方法。利用晶粒細化來提高材料的力學性能,可以同時提升室溫下的強度,還可以提高疲勞極限。而且細晶粒的獲得也較為簡單,通過適當的熱處理即可得到。循環超細化熱處理是熱處理細化晶粒中的一種常見方法,它在循環熱處理中只進行加熱和冷卻兩道工序,是一種比較簡便易行的晶粒細化方法。

曾經,循環超細化熱處理只用在鑄造Ti-46Al-8.5Nb-0.2W合金,使其粗大的層片組織轉變為均勻細小的組織。現在,這種熱處理也可以用于碳素工具鋼材料,也實現了晶粒超細化。它的熱處理工藝是采用兩個鹽浴爐,先將工件放入高溫鹽浴爐中加熱到正常淬火溫度,然后迅速轉到另一鹽浴爐內進行冷卻,如此循環反復,最后再進行一次高溫淬火,之后回火兩個小時。

加工檢測表明,經過循環超細化熱處理的工件,碳化物和殘留奧氏體呈球狀顆粒均勻分布,馬氏體相對細小。對鋼制的電動機轉子鐵芯沖裁凸、凹模具,通過四次循環熱處理,其壽命可以提升三成以上,而且,對于降低裂紋的產生有十分明顯的效果。

采用以上的方法可以獲得均勻、細小的組織,其原理是因為充分利用了快速加熱和循環處理兩方面的作用,快速進行加熱,生成大量奧氏體晶核,出現并得到細小的晶粒;這個過程進行的速度越快,溫差越大,其得到的細化效果越好。

增加這個工序的次數,也會得到良好的效果,反復進行加熱和冷卻,一方面可以促進成核,另一方面使成核晶體進一步細化。每進行一次,奧氏體晶粒就被細化一次,使下一次奧氏體化的形核率增加。

這個工藝在進行循環之前,試樣的硬度和沖擊這兩個數值會是上升的,每次循環處理的結果都有所不同。硬度值和沖擊值在經過3-5次循環熱處理后會得到明顯提高。之后再進行同樣的工序,試樣的硬度值和沖擊值不會出現明顯的變化。6次左右會接近細化的界限。如果此時再進行循環,對于熱處理效率的提高沒有太大的幫助,所以,循環次數以4-5次為最佳。

循環超細化熱處理是提高精沖模具的有效方法之一,雖然工序相對較復雜,但是對于結果來說效果很明顯。但是,大多數企業現在面臨的問題就是對于這個工藝的了解還不夠,需要有專家進行指導幫助。

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