冷冲模具材质表面热处理要求.docx
- 文档编号:29135518
- 上传时间:2023-07-20
- 格式:DOCX
- 页数:26
- 大小:60.85KB
冷冲模具材质表面热处理要求.docx
《冷冲模具材质表面热处理要求.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《冷冲模具材质表面热处理要求.docx(26页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
冷冲模具材质表面热处理要求
一、FlameHardening火焰表面淬火概述
Flamehardeninghasbeenutilizedformanyyearstohardenawidevarietyoftoolsdies,molds,machineparts,andfixtures.Therearemanyadvantagestotheflamehardeningprocess.Someoftheseadvantagesarehardeninginselectivelocations,varyingthelevelsofhardness,speedoftheprocess,lowequipmentcostsand/orthehardeningdiesanddiecomponentsthataretoolargetoheattreatinexistingfurnaceequipment.
火焰淬火一直被用于强化各种工具、模具、铸模、机器零件、夹具。
火焰硬化过程有很多优点,这些优势是硬化地点,硬化级别,速度具有可选择性,设备成本低廉,在现有的熔炉设备上不能对过大的硬化模具和部件进行热处理
(flamesurfacequenchingwithacetyleneandoxygenmixturecombustionflamesprayedtothesurfaceofparts,thepartsquicklyheatedtoquenchingtemperature,andthenaircoolingorwaterspraytotheworkpiecesurfaceimmediately,flamesurfacequenchingissuitableforsinglepieceorsmallbatchproduction,hardandwear-resistantsurfacerequirement,andcanwithstandtheimpactloadoflargemediumcarbonsteelandmediumcarbonalloysteelparts,mouldingsurfacecoveringpartssuchasconvexRAngleandridge,andtrimmingcontourandrummagedthroughplasticprofile,etc.)
(火焰表面淬火是用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面,使零件迅速加热到淬火温度,然后空冷或立即用水向零件表面喷射,火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨,并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件,如覆盖件模具型面凸R角和棱线部位,以及修边轮廓和翻遍整形型面等)
Advantages:
火焰表面淬火的优势如下:
1.Lowequipmentcostcomparedtoconventionalfurnaceheattreating
2.Selectivelyhardenparticularsectionsofadieortoolinginsert
3.Processmobility,diecomponentstobehardenedonline
4.Fastlowcostprocessingbycomparisontofurnacehardening
5.Largepartscanbehardenedwithminimaldistortion
6.Partstoolargetobefurnacehardenedcanbehardened
1.和传统熔炉热处理相比设备成本较低
2.模具或零部件选择性的硬化区域
3.工艺的流动性,线上需要硬化的模具组件
4.更快更便宜
5.大的件可以在最小变形的情况下硬化
6.无法使用熔炉硬化的大的件可以进行火焰硬化
Concerns:
火焰表面淬火关注点事项
1.Operatorskill,experienceanddedication
2.Crackinganddistortionoftheworkpiece
3.Shallow,low,nonuniformhardnesspenetration(casedepth)
4.Inadequateequipmentand/orapoorworkingenvironment
5.Overhardening,graincoarseningandmeltingandcrackingofstressraisers(sharpcorners,sharpedges,sectionchanges,thinwallsections,weldareas.
6.Decarburizationandscaling
7.Partdistortionfromnonuniformstressdevelopment
1.操作人员的技术,经验和对工作的投入
2.工件的开裂和变形
3.淬火层的深浅,不均匀的硬化渗透(深度)
4.设备不足,工作环境差
5.过硬化,晶粒粗化,应力集中处的融化和开裂(锐角,尖角,部分变化,薄的侧壁部分,焊接区域)
6.脱碳和剥落
7.产生应力不均匀导致的鈑件变形
Agoodexample,oftheadvantagesofflamehardeningasopposedtoconventionalfurnacehardeningareautomotivestampingdrawdies.Theselargediesarefrequentlytoolargeandheavytofurnacetreat,quenchandtemper.Theymayalsohavealargepercentageofareadoesnotneedtobehardened.Flamehardeningcanselectivelyhardenspecificareasi.e.,radii,characterlines,andotherhighwearareasrapidlyandconveniently.
火焰淬火的优势包括自动冲压拉延模。
这些模具过大不便使用熔炉加热,淬火和回火,可能有的地方是不需要硬化的,火焰硬化可以就淬火部分对需要淬火的区域具备选择性,如R角,特征线以及高磨损的地方
Theprocessofflamehardeninghasnotchangedsignificantlysincetheearly1900’s.AcombustiblegasflameusuallyOxygenandAcetylene,isusedtoheatthesurfaceaferrousmetal.Thecastirons,caststeelsandwroughttoolsteelsmayallbehardenedviatheflametechnique.Theprocedureforflamehardeningisperformedbyahardeningspecialistwhodirectsahottorchflameontotheworkpieceuntiltheareatobehardenedisheatedtoasuitablehardening(austenitizing)temperatureusuallyacherryred
(1500/1700︒F).Thesurfacehardnessthatdevelopsonagivenmaterialcanbecontrolledbyvaryingtheheatingrate,hardeningtemperature,andbyemployingdifferentquenchingtechniques(water,polymer,forcedair,stillair,etc.).
硬化工艺自1900年以来没有什么大的变化。
可燃气体一般是氧气和乙炔,通常用于加热含铁金属表面。
铸铁,铸钢和锻造工具钢也可以使用火焰方法。
火焰硬化的过程通常是由专业人员操作,加热工件直到硬化区域达到适当的奥式温度,通常是樱桃红。
在给定的材料上进行表面硬化处理,可以通过变换热率,硬化温度,以及使用不同的淬火手段(水,高分子聚合物,加压气流,蒸馏气体等)
Theendresultoftheaustenitizingandrapidquenchingisahardmartensiticcaseovertopofasofter,moreductileinnercore.Casedepths(hardnesspenetration)willvaryfrom1/32to1/2"dependingontheheatinduced,thecarboncontent,thehardenabilityoftheworkplacematerialandthespeedofthequenchthatfollowsthehotflame.Tominimizeconcernsrelatingtodistortion,sizechangeandbrittleness,itisusuallyrecommendedthattheworkpiecebestressrelievedafterquenchingfromthehardeningtemperature
奥氏体化和快速淬火的最终结果是在较软的,延展性更好的内心形成一个马氏体。
硬化层深度范围为1/32to1/2?
?
,取决于感应热度,碳含量,工件材质的硬化能力,以及淬火速度。
为了最小化变形,变小,脆性,建议在硬化温度淬火后解除工件应力
Theflamehardeningofautomotivestampingtoolanddiesasaprocessisoftenreferredtoasbeingmoreartthanscience.Thisisbecausequalityresultsareveryoperatordependent.Thepersonactuallyperformingtheflame-hardeningoperationisoneofthemostimportant,ifnotthemostimportantfactorintheentireprocess.Theflame-hardenershouldbegiventhebenefitofthebesttraining,education,equipmentandworkspacepossible.Aflame-hardeningareacouldbeestablishedandmaintainedat
afractionoftheinvestmentinanaverageheattreatingdepartment.Consistent,satisfactoryresultscanonlybeobtainediftheproperequipmentandfacilitiesarecombinedwiththeknowledgeandskillthatadedicated,experiencedflamehardeningoperatorcanprovide.
自动冲压模具的火焰淬火作为一种工艺,其质量结果大多取决于操作人员。
实施火焰淬火的人员是最重要的因素之一。
需要接受很好的培训,学习。
火焰淬火的地点可以设在一个热处理的地方。
要达到良好的满意的淬火的效果,要具备合适的设备,以及经验丰富,勤勉的工作人员。
Plaincarbonandmedium-alloysteels(1060,1090,4140,4150,6150,etc.)arebestsuitedforflamehardening.Whilethereisaninterestintheflamehardeningofsomehigher-alloyedmaterialssuchastoolsteels(S7,A2,D2,etc.),itmustbekeptinmindthatthesesteelsrequiremoreparticularattentiontothedevelopmentandmaintainanceofproperaustenitizingtemperatures,soaktimes,etc.,duetotheirrelativelyhighdegreeofhardenability.
纯碳和介质合金钢(1060、1090、4140、4150、6150、等)最适合火焰淬火。
虽然火焰淬火合金的材料如工具钢(S7、A2,D2等)也比较有兴趣,一定要记住这些钢在开发和维护适当的奥氏体化温度、浸泡时间,等等,由于其相对高度的淬透性。
NOTE:
Thereisnosubstitutefortakingthetimetoinspectandplantheflamehardeningoperation.Thebenefitsofstressrelieving,preheatingbeforeandtemperingafterflamehardening,becomemorecriticalasthedesignconfigurationoftheworkpiecebecomesincreasingcomplicated,astheamountofcoldworkstressesintheworkpieceincrease,andasthehardenabilityofthesteelbeingflamehardenedincreases.Complicatedpartdesignsincludeconfigurationswithstressraisers(sharpcorners,dramaticchangesincross-section,thicksectionsadjacenttothinsections,numerousholes,thinwallsections,large,massiveand/orlongthinsections,etc.
注意点:
检查和计划火焰淬火的运作是无可取代的工作。
随着工件设计的复杂性越来越大,之前的应力解除,预加热和淬火后的回火越来越重要。
随着工件冷加工压力增大,火焰淬火的工件淬硬性增大。
复杂的鈑件设计包括?
(尖角,横截面的急剧变化,靠近薄的区域的厚的部分,很多孔,薄壁,大的,厚重的或长的薄的部分,等。
)
GENERALCOMMENTS一般注释
InsufficientHeating:
Failuretoheattheworkpiecetothecriticaltemperatureortomaintaintheproperheattemperaturelongenoughwillresultinshallowandlowhardness.Thisproblemcanberedressedbyre-flamehardeningtodevelopsufficienthardness.
不充分热处理:
没有将工件加热到位或没有持续足够的时间会导致硬性不足。
这个问题要通过重新火焰淬火才能达到足够的硬性。
Overheating:
Applicationoftoomuchheatmayresultinincipient(thebeginningofmeltingofthematerial’ssurface.Thisincipientmeltingmaynotbevisiblewiththenakedeye,butcanbeseenifasampleofthemeltedmaterialispolishedandviewedunderamicroscopeathighmagnification.Incipientmeltingdamagesthesteeltotheextentthatitbecomesverybrittleandwillcrackunderapplicationofserviceload.Thisisespeciallytrueinworkpieceswithsharpsectionchangesand/ordesignconfigurationswithtightradii,sharpcorners,thin-walledholesections,etc.Materialdamagedbyincipientmeltingcannotberepairedorreclaimed,andmustbescrapped.
过热:
过热会导致材料的表面融化。
也许刚开始的融化迹象是肉眼无法看出来的,但是在高倍显微镜下可以看出打磨后的材料是有融化的。
这会导致钢在某种程度上易碎,在装载时会开裂。
特别是含有锐角,紧凑的R角,尖角,薄壁孔部分,等。
初融导致的材料损伤无法修复,必须报废。
GasType:
Oxyacetyleneiscommonlyusedwitha1:
1mixturealthoughothergastypesareavailable.Theoxyacetyleneflametemperatureisapproximately5590︒F.
气体形式:
通常使用氧乙炔进行1:
1的混合使用。
火焰温度大约为5590F。
FlameType:
Useaneutraltoaslightlycarburizingflame.Generallyaneutralflametypeisbest.Flamehardeningexpertsfavoraslightlycarburizingflameinordertoavoidthepossibilityofdecarburizingthesurfacelayeroftheworkpiece.Thiscanbeaccomplishedbygivingtheouterflametipaveryslightfeather.
火焰类型:
在轻微碳化的火焰上使用一个?
中性火焰最佳。
火焰淬火专家比较喜欢使用轻微碳化的火焰以避免工件表面层脱碳的可能性。
?
Quenching:
Alwayswater,oil,orairquenchaccordingtotherecommendationsofthesteelmanufacturer.Polymerquenchesareavailable;theseareslowerthanoilandfasterthanairquenchingand,asaresult,producelowerlevelsofresidualstresses.Forair-hardeningsteels,however,aforcedorstillairquenchisrecommendedwheneverpossibletokeepstressdevelopmenttoanabsoluteminimum.Forced-airquenchingcanbeperformedbyusingafanorcompressornozzletopasscoolairacrosstheworkpieceafterithasbeenproperlyheated.
淬火:
根据钢板制造商的建议,一般是水,油或空气淬火。
可以使用高聚合物淬火;比油淬火慢,比空气的快。
结果就是残余应力低。
对于空气硬化的钢板,建议尽可能的使用强迫或静止空气淬火以达到应力最小值。
可以使用风扇或压缩机喷嘴在钣料适当加热后进行。
Tempering:
Althoughfurnacetemperingispreferred,temperingcanbeperformedwithatorch.Theoptimumtemperingtemperatureformostalloysteelsisintherangeof400to450F.Therearetwoschoolsofthoughtwithregardtotemperingafterflamehardening.Oneschoolprofessesthattemperingisnotnecessaryafterflamehardeningbecausethehardeningeffectisveryshallowwhencomparedtoconventionalfurnacehardening.Theotherschoolprofessesthattemperingafteran
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 冲模 材质 表面 热处理 要求