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T10A钢模具高频淬火设备淬火工艺过程及工艺改进

发布日期:2020-07-08 10:06:41 作者:admin 点击:72

TlOA钢模具是加工冲压零件的重要模具。模具加工流程包含高频淬火设备淬火工艺。生产中发现,模具在线切割加工中出现开裂,致使不少模具失效报废。

开裂模具金相检验发现,工件表层为熔化凝固淬火层及高温淬火层.厚度约50ptxn,称为白亮层。这层白亮重熔区存在大量细微裂纹,裂纹自表面向内延伸扩展,白亮层组织为淬火马氏体+残留奥氏体多量。次层是重新淬火层。再次层为受热高温淬火层。再往里为基体组织。分析认为,模具线切割开裂是由于线切割加工时产生残留应力过高,超过工件该部位抗拉强度造成的。经测定,线切割后模具表面残留应力为620MPa。有资料介绍,通常由线切割加工产生的残留应力约为250MPa左右,也就是说,工件加工中还存在另一种较高的残留应力。试验测定,TlOA钢模在高频淬火设备淬火后产生较大残留应力,测试表明其残留应力约为380MPa左右。金相观察发现,组织中有较亮区域,晶界较明显,表明回火不足。因此,TlOA钢模具线切割开裂是模具淬火+低温回火残留应力(≈380MPa)和线切割加工残留应力(250MPa)应力叠加的结果(≈630MPa),这一后表面残留应力值(≈620MPa)是吻合的。

根据以上分析,提出TlOA钢模具防止开裂失效工艺改进措施如下:(1)振动时效。模具高频淬火设备淬火后,进行高频振动时效(W2-86A振动时效仪)消除残留应力。试验发现,TlOA钢模具淬火+低温回火后经振动时效,其残留应力从380MPa可裂应力基本解除;同时,振动时效使材料的强度提高,增强工件材料的变形抗力,使工件的尺寸稳定性得到改善和提高。该并且成本低稳定性得到改善和提高。该工艺特点是周期短,节能,工艺简便并且成本低廉。(2)冷处理。将淬火后模具经-130gC冷处理后,立即放入5060℃的热水中,吹入蒸汽再进行高频淬火设备淬火。采用冷处理,可使模具线切割开裂现象消失,并且使工件硬度提高1-2HRC,模具寿命提高明显。如TlOA钢凹模,经冷处理后,硬度提高到58-62HRC(原工艺处理后硬度为50 -60HRC) ,工件使用寿命从520件提高至1510件,约为原工艺使用寿命的3倍。分析认为,冷处理时工件表面产生从低温急剧加热现象,模具胀大,消除大部分淬火应力,其作用相当一次高温淬火,但硬度下降;由于冷处理中残留奥氏体转变为马氏体,工件硬度上升并且寿命提高。

T10A钢模具采用上述工艺改进后,很好地解决了线切割加工中模具开裂失效问题,工件高频淬火设备淬火处理质量提高,硬度和强度提高,工件使用寿命明显提高,技术经济效益显著。

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