型模之热处理和表面处理.ppt

MOTC ME 培訓處(內部教育訓練) 強度計算 主要之不良成形及其原因 型模熱處理及表面處理 特殊加工方法之選擇 公母模仁標注講解 型模熱處理及表面處理 好 好 學 習 天 天 向 上 前言 對鋼料施行适合正确之熱處理能使硬度,強度,韌性等机械性能提高. 再者,施行電鍍作表面處理,型模表面精度提高,表面光洁,使脫模良好,成形品外觀成為光洁,能使成形性向上.因之,型模壽命增長,品質向上必選用适當之材料等外,對於熱處理及表面處理方法之選定亦极重要. 以下對型模普通施行之熱處理及表面處理方法作概要之說明. 正常化 此項熱處理在於將經過高溫過熱之鑄造,鍛造,延壓等加工所生之粗晶組織除去轉變成适當之組織,并將加工所生之內部應力消除. 處理操作為以适當溫度將工作加熱至A,以及Acm變態點以上,然后置於空气中冷卻. ?退火 為使鋼質軟化,調整結晶組織,再者消除內部應力,加熱至适當溫度后徐徐冷卻之操作,但由於目的及材料之不同,退火溫度及操作亦各各相异. 退火 此應型模加工時极普遍施行之事項,此有將應力去除,材料軟化,切削性提高之目的.有下述之事項. (1)? 消除應力退火 為使將加工所生之內部應力消除,施行熱處理,特別對有淬火必要之型模場合,大多在粗切削及中切削作業間施行. 不施行退火消除加工內部應力,淬火時麻田散鐵變態所生之應力大,成為淬火開裂,撓曲等原因. (2)? 球狀化退火 為使改善加工性,退火后韌性增加,防止淬火開裂,有必要將鋼之碳化物球狀化.為此目的對工作施行加熱,然后冷卻之操作. ?淬火 淬火為使鋼之硬度增加,加至适當溫度,在适當之冷卻劑中急冷之操作,但有种种不同之方法,最普通施行之方法如下所述. 普通淬火 (1)? 普通淬火 將鋼加熱至A,及A1變態點以上之适當溫度,然后在水或油中急冷由此在气冷中得麻田散鐵組織之方法. 普通淬火之際,加熱必需注意之點為過熱及氧化脫碳之防止.型模部份為肉厚非常不均一之制品之場合,將有不均一之加熱,由於各部之溫度差發生熱膨脹差,致影響變態點,引起變態差,成為應力,淬火開裂之原因. 氧化,脫碳之防止方法為使用能調整气氛之加熱爐及鹽浴爐,但如無法獲得之場合,則可在被覆以淬火用鹽粉之件制箱中加熱. 為防止熱處理變形,使用淬火溫度低之鋼料,選用自硬性大,有气冷程度淬火之鋼料等,為有效之措施. 圖4示碳素鋼以水淬及油淬時,含碳量与机械性質之關系. 麻淬火 (2)? 麻淬火(Marquenching) 加熱至被處理材料之淬火溫度后,投入於溫度為Ms點(冷卻時由活斯田鐵轉為麻田散之開始溫度)之熱鹽槽中,使鋼材之溫度成為均一后,取出气冷緩慢引起麻田散鐵變態,形成硬化(圖5),气冷后施行回火處理.此法不致發生淬火開裂,淬火應力. (3)? 麻回火 加熱至淬火溫度后,投入於溫度為Ms點及Mf點(冷卻時由活斯田鐵轉變為麻田散鐵之終了溫度)間之熱鹽槽內淬火,過冷狀態,沃斯田鐵徐徐變化為麻田散鐵, 此法保持變化終了時狀態.應用此法,麻田散鐵自行回火,淬火應力消除,硬度不致過份低下,沖擊值得以提高.但麻回火 在恒溫中保持相當長之時間,使變態終了,工業上普通不等等至恒溫變態終止,即行撈出,后段使用气冷回火. ?回火 鋼材於淬火狀態中,有非常硬脆,成為不安定狀態.回火將淬火所生之內部應用除去形成安定狀態外,為使能賦与适合各种用途之硬度及韌性,加熱至A1變態點以下之适當溫度后,再行冷卻之操作. 依照回火之目的,分為低溫回火及高溫回火兩种. 淬火硬度需要相當高之場合,使用高碳鋼,施行溫度在200℃左右之低溫回火,其目的系將由於淬火所生之應力消除;构造用鋼之場合,回火之目的,系將其組織轉化為有高韌性之糙斑鐵,施行溫度在500~600℃之高溫退火. 高合金鋼及高速鋼施行一次回火,回火效果不能充份之場合,得施行2~3次之返复回火.此外,為使提高机械性能之場合,亦得施行2~3回之返复回火. 圖7示含碳量為0.45%之碳素鋼,不同回火溫度時机械性能之變化. ?回火 高周波淬火 為表面淬火法之一种,至要目的為提高表面之耐磨耗性. 鋼材之表層為高周波急速加熱,達到淬火溫度之瞬間,加熱中止,使用适當之冷卻劑施行淬火. 使用之材料,普通以0.4%~0.5%之碳鋼為适當,淬火程度以含有适量碳素之碳鋼及合金鋼,能作有效之淬火. 型模构件中僅需表面硬化之构件,如導梢,回位梢,斜角撐梢等利用此法淬火. 火焰淬火 火焰淬火与高周波淬火相同,型模僅需表面硬化部份,使用有淬火性之鋼材,施行淬火之一种方法,以燃气或乙炔气之火焰,對工件加熱至表面淬火溫度,作冷硬化之方法. 此种淬火法之特征為,并不全体加熱淬火,僅對必要部份施行硬化,不生變形,能防止淬火開裂. 淬火方法大致分別有二种. (1)??? 全面同時淬火法 此較小面積處理場合所用之方法,全面同時