预防淬火过程中的变形和开裂主要有以下几个方面:
1.合理设计模具模具主要是根据使用要求而设计的,其结构有时往往不能做到完全合理和均匀对称。这就要求设计师在设计模具时,在不影响模具使用性能的前提下,***取一些有效的措施,尽量注意到制造的工艺性、结构的合理性及几何形状的对称性。例如,尽量避免尖角和厚薄相差悬殊的截面,应避免厚薄悬殊的截面、薄边及尖角。这样能有效地降低模具截面的温差,减小热应力,同时也可减小截面上组织转变的不同时性,减小组织应力。此外,适当增加工艺孔,对于有些实在无法保证截面均匀及对称的模具,应在不影响使用性能的前提下,变不通孔为通孔,或者适当增加一些工艺孔。这样能减小因厚薄不均而增大的开裂敏感性。尽可能***用封闭及对称结构,模具形状为开口或不对称结构时,淬火后应力分布不均匀,极易变形。所以一般易变形的槽形模具,应尽量在淬火前留筋,淬火后再切除。
2.正确选材热处理变形、开裂与所用钢材及其质量密切相关,因此应根据模具的使用性能要求。综合考虑模具精度、结构和尺寸大小,以及加工对象的性质、数量和加工方式等因素合理选用。一般模具若无变形和精度要求,则从降低成本方面考虑,可***用碳素工具钢;对于易变形、开裂件,可选用强度较高、临界淬火冷却速度较慢的合金工具钢。
3.合理制定技术条件合理制定技术条件(包括硬度要求)是防止淬火变形、开裂的一条重要途径。局部硬化或表面硬化就可以满足使用要求的,尽量不要整体淬火。对于成本高或结构复杂的模具,当热处理难以达到技术要求时,应更改技术条件,适当放宽那些对使用寿命影响不大的要求,以免因多次返修而造成报废。对于所选用的钢种,不能以其所能达到的最高硬度作为设计时规定的技术条件。因为最高硬度往往是用尺寸有限的小试样测得的,与实际尺寸较大的模具所能达到的硬度相差很大。由于追求最高硬度往往需要提高淬火冷却速度,从而增大淬火变形与开裂倾向,所以用较高的硬度作为技术条件,即使尺寸较小的模具也会给热处理操作带来一定的困难。设计者应根据使用性能和选定的钢种,合理地制定切实可行的技术条件。此外,在对所选定的钢种提出硬度要求时,还应避开产生回火脆性的硬度范围。
4.合理安排工艺流程有些模具的变形,单从热处理的角度来考虑是无法解决问题的,但如转换思维方式,从整个工艺流程着手,往往能收到意想不到的效果。例如,一半圆形模具,由于形状不对称,淬火时会产生显著的扭曲变形。如在淬火前加工成整体的圆环,等热处理后再用锯片砂轮将其切成两件,则不但降低成本,还可以减少变形。
以上就是预防淬火过程中的变形和开裂的一些方法,希望对你有所帮助。
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