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模具钢淬火的概念及淬火方式

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模具钢淬火的概念及淬火方式

发布日期:2017-07-28 作者: 点击:

⒈淬火加热温度:

模具钢主要是过共析钢或共析钢,加热温度Acl~Acm之间,取Acl+(30~50)℃,大件取上限,细晶粒钢有时可取更高温度。亚共析钢去Ac3+(30~50)℃。

⒉加热介质:

通常有气体(空气或控制气体、真空等,宜采用对模具钢有保护作用的控制气体中加热)和液体(主要是盐浴,盐浴的种类很多,应根据加热温度高低及其他条件的不同而选取)。

⒊加热时间的确定:

加热阶段包括升温、均温和保温。由于具体加热条件不同,确定加热时间比较复杂,差别也较大。在不同加热条件下,可参考加热时间的经验计算公式。

确定加热时间时,主要考虑如下因素。

①模具钢的特性

②加热炉及加热介质的特性。

③奥氏体化温度的高低。

④升温特点,预热与否及预热温度及次数。

⑤装炉方式及装炉量。

⒋冷却:

常用的冷却介质有水及各种水溶液、油(各种冷却能力及特性的油)、熔盐或空气等。

对冷却介质的基本要求如下:

①在模具钢的过冷奥氏体的不稳定温度范围内具有足够的冷却能力。

②模具钢在低温相变温度区域具有较低的冷却速度,避免变形、开裂的发生。

③成分稳定,在使用过程中不易变质或降低冷却性能。

④介质在使用条件下有合适的黏度。

⑤不易燃、易爆,无毒。

⑥经济、易得。

影响冷却介质冷却能力的外界因素有介质温度、浓度、压力、污染和搅拌条件等。

⒌淬火方式:

常用的淬火方式如下。

①单液淬火法:

将模具钢或零件加热到奥氏体化后淬入水、油或其他冷却介质中,经过一定时间冷却(冷却到低于珠光体型转变温度区域或马氏体转变温度区域)取出空冷。由于冷却过程在单一的冷却介质中完成的,称单液淬火法。

②双液淬火法:

淬火冷却过程是在两种冷却介质(最常用的是水、油)中配合完成的,在珠光体转变区域快速冷却,在马氏体转变区域缓慢冷却,使冷却过程较为理想。具体做法 是,将加热到奥氏体化温度的模具钢或零件先淬入高温区快冷的第一种介质中(通常是水或盐水溶液),以抑制过冷奥氏体的珠光体变化,当冷却到400℃左右 时,迅速取出装入低温区缓冷的第二种介质中(通常为油)。由于马氏体转变在较缓和的冷却条件下进行,可有效地缓解或防止变形和开裂,俗称水淬油冷。

双液淬火法需要较高的操作技巧,有时可理解为三种介质,即先水、后油、最终是空气。

③喷射淬火法:

大型复杂特别是厚薄差大的工件,为使冷却均匀避免过大的淬火应力,控制好冷却过程不同部位的冷速的方法。

喷射淬火有喷液(水或水溶液)、喷雾(压缩空气和水经雾化喷射到零件不同部位)、气淬等多种方式,其优点是可控制不同介质或不同流量、压力来控制和调节各温度区域的冷速,或改变不同喷嘴数量和位置可使冷却均匀。目前,在模具热处理中最流行真空高压气淬火。

④分级淬火法:

将加热到奥氏体化温度的模具钢或工件淬火温度在马氏体转变温度附近的冷却介质(常用的为盐浴)中,停留一段时间,使工件表面和中心温度逐渐趋于一致后取出空冷,以较低的冷却速度完成马氏体转变。分级淬火法能显著减少变形并且提高钢的韧度,是模具钢件常用的淬火方法之一。

分级淬火的温度选择有两种:一种是取被处理工件钢种的马氏体转变开始温度(Ms点)以上10~30℃;另一种是选取Ms点以下80~100℃。分级的停留时间也要掌握好,过短则温度不够均匀,未能达到分级淬火的目的;过长则可能发生非马氏体相变而降低硬度。

⑤等温淬火法:

将加热到奥氏体化温度的模具钢工件淬入温度稍高于被淬火钢钢种Ms点的热浴中等温停留,完成相变以获得下贝氏体组织或下贝氏体和马氏体混合组织。等温淬火法有缓解变形和开裂、淬火应力小的优点,具有与回火马氏体相近的强度和韧度。

一般情况下,等温淬火后可以免去回火。

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资料来源:昆山市永得金模具科技有限公司。

 


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