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影响Cr12mov热作模具钢故障的因素

发布时间:2021-04-27人气:

影响Cr12mov热作模具钢故障的因素

cr12mov热作模具钢的故障问题是一个复杂的技术问题,可以从材料,设计,制造和使用四个方面进行分析。

1. cr12mov热作模具钢的化学成分和冶金质量

Cr12mov热作模具钢属于超共析合金钢类型,它具有许多非金属夹杂物,碳化物偏析,中心疏松和白点等缺陷,大大降低了模具的强度和韧性。并具有抗热疲劳性。根据质量,cr12mov钢通常分为普通cr12mov钢和优质cr12mov钢。优质的cr12mov钢采用更先进的生产技术,钢质纯净,组织均匀,偏析少,具有较高的韧性和热疲劳性能。必须锻造普通的cr12mov钢,以破坏大的非金属夹杂物,消除碳化物偏析,细化碳化物和均匀组织。

2.模具设计

设计模具时,必须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引起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

cr12mov钢中合金元素的含量高,锻造过程中的变形阻力大,材料的导热性差,低共熔温度低,如果不注意,会过度燃烧。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cr12mov钢锻造后需要缓慢冷却。

(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,局部产生的摩擦热很容易引起诸如烧伤和裂纹等缺陷,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cr12mov模具表面回火,直到形成回火马氏体,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,对于高度合金化的cr12mov钢,由EDM形成的亮白色层的显微组织是原始马氏体,残留奥氏体和低共熔碳化物,其中有大量未硬化的原始马氏体。当cr12mov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。必须在电火花加工后对cr12mov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)Cr12mov热作钢模热处理工艺

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,将严重损坏模具的承载能力,导致过早损坏,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。 cr12mov钢模具在使用了一段时间后,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,否则当我继续使用时,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

Cr12mov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过高,强度降低,并且容易产生塑性变形,从而导致模具表面塌陷。开始使用模具时,预热温度太低,瞬时表面温度变化很大,热应力大。裂纹萌生。经过深思熟虑,cr12mov钢模的预热温度确定为250-300C,这样可以减小模具和锻件之间的温差,避免模具表面产生过多的热应力,并有效地减少塑性变形。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cr12mov钢模工作时,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平滑脱模;此外,石墨润滑剂还具有散热作用,可以降低cr12mov钢模的工作温度。

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