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    精密铸钢件生产处理方式和模具损坏原因

    作者:高新铸业 日期:2018-07-14
    内容摘要:在压铸生产中,模具损坏 常见的形式是裂纹、开裂。应力是导致模具损坏的主要原因。

    精密铸钢件模具损坏原因

    在压铸生产中,模具损坏   常见的形式是裂纹、开裂。应力是导致模具损坏的主要原因。热、机械、化学、操作冲击都是产生应力之源,包括有机械应力和热应力,应力产生于:

    一、在模具加工制造过程中

    1、毛坯锻造质量问题

    有些模具只生产了几百件就出现裂纹,而且裂纹发展很快。有可能是锻造时只保证了外型尺寸,而钢材中的树枝状晶体、夹杂碳化物、缩孔、气泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉长,形成流线,这种流线对以后的   后的淬火变形、开裂、使用过程中的脆裂、失效倾向影响极大。

    2、在车、铣、刨等终加工时产生的切削应力,这种应力可通过中间退火来消除。

    3、淬火钢磨削时产生磨削应力,磨削时产生摩擦热,产生软化层、脱碳层,降低了热疲劳强度,容易导致热裂、早期裂纹。对H13钢在精磨后,可采取加热至510-570℃,以厚度每25mm保温一小时进行消除应力退火。

    4、电火花加工产生应力。模具表面产生一层富集电极元素和电介质元素的白亮层,又硬又脆,这一层本身会有裂纹,有应力。电火花加工时应采用高的频率,使白亮层减到   小,   进行抛光方法去除,并进行回火处理,回火在三级回火温度进行。

    二、模具处理过程中

    热处理不当,会导致模具开裂而过早报废,特别是只采用调质,不进行淬火,再进行表面氮化工艺,在压铸几千模次后会出现表面龟裂和开裂。

    钢淬火时产生应力,是冷却过程中的热应力与相变时的组织应力叠加的结果,淬火应力是造成变形、开裂的原因,固   进行回火来消除应力。

    三、在压铸生产过程中

    1、模温

    模具在生产前应预热到一定的温度,否则当高温金属液充型时产生激冷,导致模具内外层温度梯度增大,形成热应力,使模具表面龟裂,甚至开裂。

    在生产过程中,模温不断升高,当模温过热时,容易产生粘模,运动部件失灵而导致模具表面损伤。应设置冷却温控系统,保持模具工作温度在一定的范围内。

    2、充型

    金属液以高压、高速充型,必然会对模具产生激烈的冲击和冲刷,因而产生机械应力和热应力。在冲击过程中,金属液、杂质、气体还会与模具表面产生复杂的化学作用,并加速腐蚀和裂纹的产生。当金属液裹有气体时,会在型腔中低压区先膨胀,当气体压力升高时,产生内向爆破,扯拉出型腔表面的金属质点而造成损伤,因气蚀而产生裂纹。

    3、开模

    在抽芯、开模的过程中,当某些元件有形变时,也会产生机械应力。

    4、生产过程

    在每一个压铸件生产过程中,由于模具与金属液之间的热交换,使模具表面产生周期性温度变化,引起周期性的热膨胀和收缩,产生周期性热应力。如浇注时模具表面因升温受到压应力,而开模顶出铸件后,模具表面因降温受到拉应力。当这种交变应力反复循环时,使模具内部积累的应力越来越大,当应力超过材料的疲劳   时,模具表面产生裂纹。

    精密铸钢件生产处理方式:

    1.退火:退火是将铸钢件加热到Acs以上20~30。C,保温一定时间,冷却的热处理工艺。退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析,以改善铸钢力学性能。碳钢退火后的组织:亚共析铸钢为铁素体和珠光体,共析铸钢为珠光体,过共析铸钢为珠光体和碳化物。适用于所有牌号的铸钢件。

    2.正火:正火是将铸钢件目口热到Ac。温度以上30~50。C保温,使之完全奥氏体化,然后在静止空气中冷却的热处理工艺。图11—5为碳钢的正火温度范围示意图。正火的目的是细化钢的组织,使其具有所需的力学性能,也司作为以后热处理的预备处理。正火与退火工艺的区别有两个:其一是正火加热温度要偏高些;其二是正火冷却较快些。经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢,其珠光体组织较细。一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。

    正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物,以利于球化退火;可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理,以细化晶粒和均匀组织,从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。