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模具材料对热处理变形的影响


  1、模具的选材
  某模具企业从选材和热处理简便考虑,选择T10A钢制造截面尺寸相差悬殊、要求淬火后变形较小的较复杂模具,硬度要求56-60HRC。热处理后模具硬度符合技术要求,但模具变形较大,无法使用,造成模具报废。后来该企业采用微变形钢Cr12钢制造,模具热处理后硬度和变形量都符合要求。预防措施:制造精密复杂、要求变形较小的模具,要尽量选用微变形钢,如空淬钢等。
  2、模具材质的影响
  某厂送来一批Cr12MoV钢,制造较复杂模具,模具都带有Φ60mm圆孔,模具热处理后,部分模具圆孔出现椭圆,造成模具报废。一般来说,Cr12MoV钢是微变形钢,不应该出现较大变形。我们对变形严重的模具进行金相分析发现,模具钢中含有大量的共晶碳化物,且呈带状和块状分布。
  (1)模具椭圆(变形)产生的原因
  这是因为模具钢中呈一定方向分布的不均匀碳化物的存在,碳化物的膨胀系数比钢的基体组织小30%左右,加热时它阻止模具内孔膨胀,冷却时又阻止模具内孔收缩,使模具内孔发生不均匀的变形,从而使模具的圆孔出现椭圆。
  (2)预防措施
  ①在制造精密复杂模具时,要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢,不要图便宜,选用小钢厂生产的材质较差的钢材。
  ②对存在碳化物严重偏析的模具钢,要进行合理锻造来打碎碳化物晶块,降低碳化物不均匀分布的等级,消除性能的各向异性。
  ③对锻造后的模具钢要进行调质热处理,使之获得碳化物分布均匀、细小和弥散的索氏体组织、从而减少精密复杂模具热处理后的变形。
  ④对于尺寸较大或无法锻造的模具,可采用固溶双细化处理,使碳化物细化、分布均匀,棱角圆整化,可达到减少模具热处理变形的目的。
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