注塑模具硬度不足、硬度不均的原因及對策分析

 注塑模具熱處理硬度是非常重要的力學性能指標,硬度不合格是十分嚴重的缺陷。注塑模具熱處理後硬度不足或硬度不均將使注塑模具耐磨性及疲勞強度等性能降低,導致注塑模具早起失效,嚴重降低注塑模具的使用壽命。
  1.產生原因
  1)注塑模具截面大,鋼材淬透性差,如大型注塑模具選用了淬透性低的鋼種。
  2)注塑模具鋼原始組織中碳化物偏析嚴重或組織粗大,鋼中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。
  3)注塑模具鍛造工藝不正確,鍛造後未進行很好的球化退火,使注塑模具鋼球化組織不良。
  4)注塑模具表面未除淨退火或淬火加熱時產生的脫碳層。
  5)注塑模具淬火溫度過高,淬火後殘留奧氏體量過多;或淬火溫度過低,加熱保溫時間不足,使注塑模具鋼的相變不完全。
  6)注塑模具淬火加熱後冷卻速度過慢,分級與等溫溫度過高或時間過長,淬火冷卻介質選擇不當。
  7)堿浴水分過少,或淬火冷卻介質中含雜質過多,或淬火冷卻介質老化。
  8)注塑模具淬火冷卻後出淬火冷卻介質時溫度過高,冷卻不足。
  9)回火不充分及回火溫度過高等。
  2.對策
  1)正確選用注塑模具鋼種,大型注塑模具應選用淬透性高的高合金注塑模具鋼。
  2)加強原材料檢查,確保原材料符合標准。對不良原材料鋼材進行合理的鍛造並進行球化退火處理,確保獲得良好的組織。碳素工具鋼不易多次退火,以防石墨化。
  3)嚴格執行鍛造工藝和球化退火工藝,保證有良好的預備熱處理組織。
  4)熱處理前應徹底清除注塑模具表面的鏽斑和氧化皮,並注意加熱時的保護,盡量采用真空加熱淬火或保護氣氛加熱淬火,鹽浴加熱時應進行良好的脫氧處理。
  5)正確制訂注塑模具淬火加熱工藝參數,確保相變充分,以大於臨界冷卻速度的冷卻速度進行快速冷卻,以獲得合格的金相組織。
  6)正確選用淬火冷卻介質和冷卻方式,嚴格控制分級與等溫溫度和時間。
  7)要嚴格控制堿浴水分含量,對長期使用的淬火冷卻介質要經常進行過濾及定期更換,並保持清潔,定期檢測其淬火冷卻特性曲線。
  8)對尺寸大的注塑模具,適當延長浸入淬火冷卻介質的時間,防止注塑模具出淬火冷卻介質的溫度過高。
  9)注塑模具淬火後應及時、充分回火,並防止回火溫度過高。
  10)對硬度要求高的注塑模具可采用深冷處理(如-110~-196℃)。
  11)進行表面強化處理。

  • 2018-10-04
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