При изготовлении деталей пресс-форм обычно применяют процессы термической обработки для достижения требуемой твердости и прочности. Процесс термической обработки металла заключается в изменении поверхности или внутренней структуры материала и получении требуемых характеристик путем нагревания, сохранения тепла и охлаждения в твердом состоянии металлического материала.
Однако в реальной эксплуатации сбои часто вызваны мелкими деталями, о которых не стоит упоминать, а не ключевыми техническими проблемами, а также не ошибками в конкретном применении типичных теорий, упомянутых в книгах. Следует извлечь уроки и предостеречь. Сегодня я разобрал для вас некоторые минные поля в процессе термообработки, а именно:
Закаленные детали, требующие большей твердости и больших размеров, не могут быть изготовлены из углеродистой стали.
Достигаемая твердость поверхности детали после закалки зависит от прокаливаемости стали, размера сечения и закалочного агента. При постоянстве остальных условий по мере увеличения размеров детали твердость ее поверхности после закалки снижается. Следовательно, при проектировании и выборе материала закаленных деталей необходимо учитывать влияние закалочной твердости и размера.
Для углеродистой стали из-за ее плохой прокаливаемости ее твердость при закалке и эффект размера более очевидны. Когда расчетный размер поперечного сечения детали больше критического закаленного диаметра выбранной стали, заданное требование твердости не может быть достигнуто. Поэтому для этого вида заготовок следует использовать легированную сталь с лучшей прокаливаемостью.
Данные о механических свойствах материалов, перечисленных в руководстве, не могут быть просто применены в механическом расчете.
Количество механических свойств, приводимых в различных руководствах, как правило, основано на данных, полученных при испытании малогабаритных образцов, поддающихся упрочнению. Поэтому при использовании этих данных необходимо обращать внимание на влияние размерного эффекта на механические свойства.
Когда диаметр (толщина) детали близок к критическому диаметру твердения материала, данные руководства могут быть использованы в качестве основы для проектирования и выбора материала. Когда размер детали больше критического диаметра материала, механические свойства стали будут снижаться по мере увеличения размера сечения (это явление называется размерным эффектом), особенно для стали с низкой прокаливаемостью размерный эффект проявляется особенно очевидно.
Закаленные детали сложной формы нельзя выбирать из стали с большой деформацией
Для заготовок сложной формы из-за воздействия термических и структурных напряжений во время закалки внутри заготовки будут создаваться большие внутренние напряжения, которые приведут к деформации или даже растрескиванию заготовки и ее отбраковке.
Чтобы устранить побочные эффекты, возникающие при закалке, мы должны попытаться уменьшить скорость закалочного охлаждения. Чтобы иметь возможность закалки при более низкой скорости охлаждения, необходимо выбирать марки стали с хорошей прокаливаемостью и малой деформацией.
В бак закалочного масла следует строго исключить попадание воды
Масло является широко используемым закалочным агентом для некоторых легированных сталей малого сечения. Однако, если вода непреднамеренно попала в обычное закалочное масло и масло не растворяется в воде, масло будет эмульгироваться с водой с образованием эмульсии. Охлаждающая способность этой среды сравнима с маслом Poor. Если масло представляет собой неэмульгированную жидкость, существуют слои воды и масла, и вода находится на дне масляного бака, что может вызвать закалочную деформацию и растрескивание заготовки во время закалки. Если слой воды толстый, быстро испарившаяся вода при тушении может вызвать взрыв.
Иногда неизбежно использовать двойную закалку в воде и масле, которая должна управляться на месте и регулярно разделяться.
Проектирование и изготовление закалочных приспособлений не может производиться без принципа
Чтобы гарантировать, что закаленная заготовка может быть правильно нагрета и погружена в закалочный агент для повышения эффективности производства, часто необходимо спроектировать и изготовить некоторые приспособления в процессе производства. Качество конструкции закалочного приспособления имеет большое отношение к качеству продукта, поэтому качество закалочного приспособления Проектирование и изготовление не могут осуществляться по желанию, и должны быть выполнены следующие требования:
1) приспособления и подвески, не выдерживающие нагрузки, создаваемой заготовкой при красном калении, а деформация приспособления при нагреве и охлаждении препятствует свободному выдвижению заготовки;
- Размер и вес светильника слишком велики или слишком тяжелы для использования;
- В конструкции не должны использоваться приспособления, влияющие на охлаждение заготовки;
- В качестве материала приспособления не следует использовать высокоуглеродистую сталь, а лучше всего низкоуглеродистую сталь, поскольку высокоуглеродистая сталь плохо поддается сварке и легко ломается от излома, что влияет на закалку. Высокоуглеродистая сталь легко окисляется и обезуглероживается, ломается из-за многократной закалки при многократном оплавлении, имеет небольшой срок службы.
Поверхностная среднечастотная и высокочастотная индукционно-упрочненная заготовка должна пройти предварительную термическую обработку.
Заготовка закаливается с помощью оборудования для индукционного нагрева средней частоты и оборудования для высокочастотного индукционного нагрева и имеет более высокую твердость поверхности, более высокую прочность и более высокую усталостную прочность, чем обычные закаленные. Эти превосходные характеристики в основном связаны с тем, что нагрев с высокой и средней частотой представляет собой своего рода быстрый нагрев без сохранения тепла. Этот режим нагрева вызывает неравномерный состав аустенита, измельчение аустенитных зерен и субструктур, а в закаленном слое после закалки иглы мартенсита чрезвычайно малы, а карбиды имеют высокую степень дисперсности.
Эти превосходные организации и отличная производительность могут быть получены только при небольшой оригинальной организации. Если в исходной структуре присутствуют большие куски свободного феррита, толщина закаленного слоя после закалки будет неравномерной, что повлияет на однородность твердости закаленного слоя, снизит производительность закаленного слоя или появятся мягкие пятна. после закалки. Следовательно, детали, подвергнутые закалке с высокой и средней частотой, должны быть нормализованы или подвергнуты закалке и отпуску перед закалкой для получения тонкой и однородной структуры.
Расстояние между заготовками газовой цементации не должно быть слишком маленьким.
Газовая цементация использует вентилятор для интенсивной циркуляции атмосферы в печи для достижения однородной атмосферы в печи. Для достижения цели хорошей циркуляции печного газа в резервуаре науглероживания расстояние между заготовками не должно быть слишком маленьким. В частности, для небольшого количества цементита не только заготовки не могут соприкасаться друг с другом при установке печи, но и расстояние не может быть слишком маленьким, иначе это затруднит циркуляцию атмосферы печи. Атмосфера в печи неравномерна и даже создает мертвый угол в части печи, что приводит к плохому науглероживанию. В нормальных условиях зазор между заготовками должен быть 5-10мм.
Закаленные ремонтные детали из высокоуглеродистой и высоколегированной стали не должны подвергаться прямой закалке.
Высокоуглеродистая высоколегированная сталь имеет низкую Мс и большой удельный объем закалки. Поэтому закаленная деталь имеет большое внутреннее напряжение. Если он непосредственно повторно закален, он легко деформируется и трескается. Поэтому перед повторной закалкой необходимо выполнить отжиг, чтобы устранить внутреннее напряжение.
Высоколегированные формы с высокотемпературной закалкой не могут быть использованы для длительного отпуска вместо многократного отпуска
Пресс-формы из высоколегированных сплавов, подвергающиеся закалке при высоких температурах, требуют многократного отпуска, например штампы для горячей штамповки из стали 3Cr2W8, которые требуют более двухкратного отпуска. Это связано с тем, что эти высокотемпературные закаленные детали из высоколегированных сплавов имеют больше остаточного аустенита в структуре после закалки. Целью многократного отпуска является завершение превращения остаточного аустенита в мартенсит во время отпуска и охлаждения, чтобы затем остаточный аустенит превратился в мартенсит отпуска.
Упомянутого выше структурного превращения трудно достичь, если использовать длительный отпуск. Недостаточный отпуск приводит к незначительному вторичному твердению, плохой размерной стабильности заготовки, большей хрупкости и малому сроку службы.
Высокоуглеродистая сталь с сетчатыми карбидами не подходит для сфероидизирующего отжига.
Для снижения твердости и получения лучших характеристик обработки высокоуглеродистая сталь не склонна к перегреву, деформации и растрескиванию при закалке. Обычно применяется сфероидизирующий отжиг. Но до сфероидизирующего отжига в стали не должно быть серьезных сетчатых карбидов. Если существуют сетчатые карбиды, это предотвратит продолжение сфероидизации.
Для высокоуглеродистой стали с жесткой сетчатой карбидной структурой перед сфероидизирующим отжигом необходимо использовать нормализующую обработку для устранения сетчатых карбидов, а затем сфероидизирующий отжиг.
END