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影响8407热作模具钢故障的因素

发布时间:2021-04-13人气:

影响8407热作模具钢故障的因素

8407热作模具钢的故障问题是一个复杂的技术问题,可以从四个方面进行分析:材料,设计,制造和使用。

1. 8407热作钢的化学成分和冶金质量

8407热作钢属于超共析合金钢。结构上存在许多非金属夹杂物,碳化物偏析,中心疏松和白点等缺陷,大大降低了模具钢的强度和韧性。耐热疲劳。 8407钢通常按质量分为普通8407钢和优质8407钢。优质8407钢采用更先进的生产技术,具有纯净的钢质,均匀的组织,偏析和较高的韧性和热疲劳性能。必须对普通的8407钢进行改造,以锻造以破坏大型的非金属夹杂物,消除碳化物偏析,细化碳化物并弄平组织。

2.模具设计

设计模具时,应根据成型零件的材料和几何尺寸确定模块的外部尺寸,以确保模具的强度。另外,圆角半径太小,壁厚差异较大的宽幅薄壁部分以及不适当的孔和槽位置都可能在热处理和模具使用过程中轻易导致过度的应力集中和裂纹萌生。因此,在模具设计中应尽可能避免出现尖角,并应合理安排孔和槽的位置。

3.制造过程

(1)锻造工艺

8407钢含有更多的合金元素,在锻造过程中具有较高的抗变形能力,并且材料的导热性较差,并且共晶温度低,如果不注意,将导致过度燃烧。因此,必须先在800至900C的温度范围内预热,然后再加热至1065至1175C的初始锻造温度。要破碎大的非金属夹杂物,消除碳化物偏析,细化碳化物和均匀的组织,必须在锻造过程中反复改变和拉伸长度,总锻造比为4。在锻造后的冷却过程中,材料倾向于产生淬火裂纹,并且很容易在型芯中产生横向裂纹,因此8407钢锻造后必须缓慢冷却。

(2)切

切削过程的表面粗糙度对模具的热疲劳行为有很大的影响,模具型腔的表面应具有较低的粗糙度,而不会留下刀痕,划痕和毛刺。这些缺陷容易引起应力集中并引起热疲劳裂纹的产生。因此,在模具加工中,应防止复杂的零件拐角半径过渡处留下刀痕,并应打磨孔,槽和根部边缘上的毛刺。

(3)研磨

在磨削过程中,摩擦热的局部产生很容易引起缺陷,例如烧伤和裂纹,并在磨削表面上产生残留的拉应力,从而导致模具过早失效。磨削热引起的烧伤可以使8407模具表面回火,直到形成温暖的马氏体,而脆性的未回火马氏体层将大大降低模具的热疲劳性能。如果将研磨表面局部加热到800或更高,并且冷却不充分,则表面材料将被重新奥氏体化并冷却成马氏体,因此模具表面层会产生高结构应力,并且研磨过程中,表面会急剧上升。模具表面温度将引起热应力,而结构应力和热应力的重叠将容易在模具中引起磨削裂纹。

(4)电火花加工

在现代模具制造过程中,此处理是必不可少的修整方法。在火花放电过程中,局部瞬时温度高达1000C,这会导致放电中的金属熔化并汽化。在EDM的表面上有一薄层熔化的,凝固的金属,其中包含许多细微的裂纹。在显微镜下,该薄金属层显示出光泽的白色,即光泽的白色层。研究表明,对于8407高合金钢,由EDM形成的亮白色层的显微组织为原生马氏体,残余奥氏体和低共熔碳化物,其中有大量未硬化的原生马氏体。当8407钢模具在工作过程中处于负载状态时,这些微裂纹很容易变成大裂纹,使模具易于早期断裂和磨损。在电火花加工之后必须对8407钢模具进行回火以消除内部应力,但是淬火温度不得超过电火花加工之前的最高淬火温度。

(5)8407热作铸钢的热处理工艺

合理的热处理工艺可以使模具获得所需的机械性能,从而增加模具的使用寿命。但是,如果由于热处理设计或操作不当而产生热处理缺陷,将会严重损坏模具的承载能力,导致过早失效,并缩短使用寿命。热处理缺陷包括过热,过热,脱碳,破裂,硬化层不均匀以及硬度不足。 8407钢模具在使用一段时间后,当累积的内应力达到危险极限时,必须对模具进行卸压和回火,否则继续使用时,模具会因内应力而破裂。负责。

4.模具的使用和维护

(1)预热模具

8407钢的合金元素含量高且导热系数低,因此在加工之前必须对模具进行充分的预热。如果预热温度过高,则在使用过程中模具温度会过高,强度会降低,并且容易发生塑性变形,从而导致模具表面塌陷。裂缝的开始。经过深思熟虑,确定8407钢模具的预热温度为250-300C,可以减小模具与锻件之间的温差,避免模具表面产生过多的热应力,并有效减少塑性变形。从模具的表面。

(2)模具的冷却和润滑。

为了减少模具上的热负荷并防止模具温度过高,通常在间歇工作期间迫使模具冷却,从而导致模具的定期加热和冷却会引起热疲劳裂纹。因此,模具在使用后需要缓慢冷却,否则会产生热应力,从而导致模具破裂和失效。当8407钢模具工作时,可以使用石墨含量为12的水基石墨进行润滑,从而降低了成形力,确保了金属在型腔中的正常流动以及锻件的顺利脱模。另外,石墨润滑剂还具有散热作用,可以降低8407模具的工作温度。

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