模具材料与热处理12.pptVIP

课题十二 模具热处理的缺陷及防止措施 12.1 模具热处理的主要缺陷 12.1.1 模具热处理内应力 1.热应力 2.组织应力 ?12.1.2 模具的热处理变形 1.模具热处理变形的形式 2.模具热处理变形的趋向 （1）由热应力引起的变形趋向 （2）由组织应力引起的变形趋向 （3）由组织转变引起的变形趋向?12.1.3 模具热处理裂纹1.模具热处理裂纹的种类 此外，热处理裂纹还可根据其存在部位和深度分为以下三类: （1）深裂纹 （2）细微表面裂纹 （3）内部裂纹 2.模具的热处理裂纹与内应力 12.2 减小模具热处理变形与控制模具热处理开裂的措施 图12-3所示为凹模的合理壁厚。 图12-4（a）所示为一型腔狭窄的凹模，淬火后会产生如虚线所示的变形。如设计时能增加两个工艺孔，如图12-4（b）所示，则减小了淬火过程中截面的温差，降低了热应力，使变形情况有了明显的改善。 图12-5所示也是增加工艺孔或变不通孔为通孔的实例，可减小因厚薄不均而增大的开裂敏感性。 (3)尽可能采用封闭及对称结构  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。 图12-6所示的槽形工件，原来淬火后在R处发生变形，经加筋(图12-6中阴影线部分)后，有效地防止了淬火变形。 2.正确选材 12.2.2 合理安排工艺流程 12.2.3 合理进行锻造和预先热处理 12.2.4 采用合理的热处理工艺 12.3 模具热处理的其他缺陷及预防补救措施 形成软点的原因大致有:  ①原材料缺陷:如钢中存在大块铁素体或带状组织。  ②欠热:因加热温度太低或保温时间不足，使奥氏体成分不均匀，或亚共析钢中铁素体未全部溶入奥氏体。  ③冷却不均:模具在淬火介质中搅动不充分、淬火加热时堆放在一起、模具表面有氧化皮等污物附着以及淬火介质中混有肥皂、油污等，都会造成模具冷却不均匀，使局部小区域发生高温转变而形成软点。  ④表面脱碳:模具表面局部脱碳或渗碳后表面存在低碳浓度区，也会形成软点。 12.3.4 回火缺陷 思考题 * 12．1 模具热处理的主要缺陷 12．1．1 模具热处理内应力 12．1．2 模具的热处理变形 12．1．3 模具的热处理裂纹 12．2 减小模具热处理变形与控制模具热处理开裂的措施 12．2．1 合理设计并正确选材 12．2．2 合理按排工艺流程 12．2．3 合理进行锻造和预先热处理 12．2．4 采用合理的热处理工艺 12．3 模具热处理的其它缺陷及预防补救措施 12．3．1 氧化与脱碳 12．3．2 欠热、过热和过烧 12．3．3 淬火硬度不足与软点 12．3．4 回火缺陷 目录 通常热处理缺陷是指模具在最终热处理过程中或在以后的工序中以及使用过程中出现的各种缺陷，如淬裂、变形超差、硬度不足、电加工开裂、磨削裂纹、模具的早期破坏等。其中最主要的是模具在热处理过程中的变形和开裂。 模具热处理裂纹通常是在内应力（拉应力）作用下表现出来的一种脆性破坏状态。淬火时，易在模具表面附近产生非常大的拉应力，故最易产生裂纹。但在淬硬层浅的情况下（如各种表面硬化），表面附近常形成压应力，就不易产生裂纹。由于模具大部分是用高碳钢制作的，因此要特别注意防止产生热处理裂纹。 形状比较简单的模具及实体的冲头，一般情况下不会产生淬火裂纹。而尖角、截面厚度急变处及厚薄不均的地方则极易产生淬火裂纹，如图12-1所示。 图12-1 模具淬火裂纹部位 12.2.1 合理设计并正确选材 1.合理设计 (1)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。在模具的厚薄交界处应平滑过渡。这样能有效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。 图12-2所示为模具采用过渡圆角与过渡圆锥。 图12-2 模具采用过渡圆角与过渡圆锥 图12-3 凹模的合理壁厚 （2）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。 图12-4 Cr12MoV钢凹模 图12-5 模具增加工艺孔或变不通孔为通孔 图12-6 槽形工件淬火前加筋