精密复杂模具的变形原因往往是复杂的,但是我们只要掌握其变形规律,分析其产生的原因,采用不同的方法进行预防模具的变形是能够减少的,也是能够控制的。一般来说,对精密复杂模具的热处理变形可采取以下方法预防。(1)合理选材。对精密复杂模应选择材质好的微变形模具钢(如空淬钢),对碳化物偏析严重的模具钢应进行合理锻造并进行调质热处理,对较大和无法锻造模具钢可进行固溶双细化热处理。(2)模具
金属材料热处理
精密复杂模具的变形原因往往是复杂的,但是我们只要掌握其变形规律,分析其产生的原因,采用不同的方法进行预防模具的变形是能够减少的,也是能够控制的。一般来说,对精密复杂模具的热处理变形可采取以下方法预防。(1)合理选材。对精密复杂模应选择材质好的微变形模具钢(如空淬钢),对碳化物偏析严重的模具钢应进行合理锻造并进行调质热处理,对较大和无法锻造模具钢可进行固溶双细化热处理。(2)模具结构设计要合理,厚薄不要太悬殊,形状要对称,对于变形较大模具要掌握变形规律,预留加工余量,对于大型、精密复杂模具可采用组合结构。(3)精密复杂模具要进行预先热处理,消除机械加工过程中产生的残余应力。(4)合理选择加热温度,控制加热速度,对于精密复杂模具可采取缓慢加热、预热和其他均衡加热的方法来减少模具热处理变形。热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。(5)在保证模具硬度的前提下,尽量采用预冷、分级冷却淬火或温淬火工艺。(6)对精密复杂模具,在条件许可的情况下,尽量采用真空加热淬火和淬火后的深冷处理。(7)对一些精密复杂的模具可采用预先热处理、时效热处理、调质氮化热处理来控制模具的精度。(8)在修补模具砂眼、气孔、磨损等缺陷时,选用冷焊机等热影响小的修复设备以避免修补过程中变形的产生。
根据工件性能要求的不同,按其回火温度的不同,可将回火分为以下几种:(一)低温回火(150-250度)低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高性的前提下,降低其淬火内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具,量具,冷冲模具,滚动轴承以及渗碳件等,回火后硬度一般为HRC58-64。(二)中温回火(350-500度)中温回火所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的屈服强度,弹性极限和较高的韧性。因此,它主要用于各种弹簧和热作模具的处理,回火后硬度一般为HRC35-50。(三)高温回火(500-650度)高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理,其目的是获得强度,硬度和塑性,韧性都较好的综合机械性能。因此,广泛用于汽车,拖拉机,机床等的重要结构零件,如连杆,螺栓,齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200-330。即使在欧盟、南美等诸多存在环保硬性指标的市场,该公司同样取得了可喜的成绩:2012年山东临工装载机的海外增幅达到了40%-50%。
铝合金工件加热后的冷却时间必须很短,一避免在固熔处理前工件局部或整
体温度下降。
工件从出炉到进入固熔处理槽的间隔时间要严格控制,
延迟时间过
长将导致工件温度下降,
发生部分固熔体分解,
析出粗大疏松相,
产生组织偏析,
从而降低时效强化效果。
[6]
固溶热处理加热时间首先与合金性质、原始状态有关。因各种铝合金的成分
相似所以对此不需特殊考虑
,
那么重点考虑的就是原始组织状态。
当强化相比较
细时
因固溶较快
加热时间可缩短。例如冷轧状态的板材所需加热时间较热轧状态的短
重复淬火则更短
而一般退火状态因强化相较粗
保温时间应较长。
另外
加热时间和加热介质、零件尺寸、量等因素也有直接关系。


在
504.98
C
淬火后,组织出现了轻微过烧,在此温度淬火后合金的力学性
能高。尽管此时
S
(
CuMgAl
2
)相固熔得相当充分,
CuAl
相也已明显固熔,
但合金基体强化作用还是主要的,
故合金的力学性能非但未降低,
反而有所提高
一直达到峰值。当晶界出现明显的粗化和过烧三角形时,力学性能才明显降低。
性能滞后于组织的原因是
2024
铝合金是时效强化合金,淬火温度愈高,淬火后
时效强化效果就愈好。
如果保温时间断,
强化相溶解不充分,
虽然超过三元共晶
温度,但合金仍未达到饱和限。因此,轻微的过烧,不但不降低材料的抗拉强度
和伸长率,而且使其有所提升高,使其疲劳性能才明显下降。当加热至
525
,
保温
6min
和
12min
时,
相得到充分固熔,并析出硬而脆的强化相,引起
沉淀强化。因此,
铝合金淬火后必须进行金相组织检验。
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