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熱錘鍛模的鍛件淬火回火及質(zhì)量控制

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熱錘鍛模具在淬火前檢查和清除刀痕等加工缺陷;為避免氧化、脫碳,應采用保護氣氛或裝箱保護加熱。

錘鍛模在淬火加熱時(shí),要進(jìn)行一次或二次預熱。預熱時(shí)應盡量保證心部熱透,以免升溫至淬火溫度時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的熱應力。錘鍛模具常規的淬火溫度選在奧氏體晶粒不長(cháng)大的溫度范圍內,以保證有較高的沖擊韌度。由于熱錘鍛模具承受很大的沖擊載荷,因此要求模具有好的韌性。提高淬火加熱溫度,有利于獲得較多份額的板條馬氏體,有助于提高鍛模的斷裂抗力,減少鍛模的開(kāi)裂。例如,應用最多的錘鍛模具鋼5CrMnMo和5CrNiMo,在900℃高溫淬火、420-550℃回火二次后,強度、韌性和塑性均出現了峰值,即這兩種鋼的強度、韌性、塑性和熱穩定性都處于最佳狀態(tài)。當然,提高鍛模淬火加熱溫度的前提是,加熱溫度不能引起奧氏體晶粒長(cháng)大,否則沖擊韌度等性能會(huì )降低。

錘鍛模在箱式電爐中加熱時(shí),加熱系數為2-3min/mm;鹽浴爐加熱時(shí)為1min/mm。尺寸較大的錘鍛模淬火冷到780-8OO℃后再油冷。小模塊的預冷時(shí)間約為3-5min;大模塊約為5-8min。

錘鍛模熱油冷卻時(shí),油溫應小于80℃;油溫過(guò)高,易形成冷卻不均勻而造成硬度不足或淬火軟點(diǎn)。油冷到150-200℃時(shí),出油空冷,以免冷透時(shí)產(chǎn)生裂紋。模具冷卻時(shí)也不能過(guò)早出油,過(guò)早出油,表面硬度能達到,但心部卻不能硬化,此時(shí),表面淬硬層和未淬硬的心部存在拉應力。另外,心部未強化而不能支撐表面,這樣在使用時(shí),模具易產(chǎn)生裂紋。

錘鍛模由型腔和燕尾兩部分組成,燕尾和錘鍛模模面的硬度要求不同,大中型模的型腔部位要求硬度在36-42HRC;燕尾部分承受沖擊,要求硬度為30-35HRC。燕尾部分往往是機加工應力集中的部位,為防止在冷卻時(shí)開(kāi)裂,最好是模具整體入油冷卻3-5min后,將燕尾露出油面停留一段時(shí)間,使溫度回升,然后再放入油中,再提出油面,反復3-5次,即可達到燕尾自回火和防止開(kāi)裂的目的。

錘鍛模淬火后,根據要求硬度的不同,應選用不同的回火溫度。

錘鍛模淬火完畢后,應立即入爐回火,加熱至回火溫度前,應先預熱一次,并需熱透,因鍛模體積大,不經(jīng)預熱直接加熱至回火溫度,則會(huì )產(chǎn)生很大的溫差而形成熱應力。錘鍛?;鼗鸬臅r(shí)間應充分,否則會(huì )造成模具心部硬度偏高,產(chǎn)生開(kāi)裂?;鼗饝M(jìn)行二次,第二次的回火溫度低于第一次回火溫度約10℃,保持時(shí)間可縮短20%-25%?;鼗鸷笞詈糜糜屠?,這樣不但能防止第二類(lèi)回火脆性的產(chǎn)生,而且還可以避免回火后在空冷時(shí)模具發(fā)生氧化而影響其表面粗糙度。

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