模具淬火工艺的控制.pdfVIP

CEPC — — 中国’昆山—— ~ E．．www ． stljt．corn 模 具 淬 火 工 艺 的 控 制 李炳炎 奇瑞汽车股份有限公司(安徽芜湖 241009) 【摘要】通过模具热处理应力及变形的原因分析，提出相应的改善对策。为减小与改善淬 火变形，应正确选择模具钢材，保证材质冶金质量，合理设计模具结构，改善冷热加工过 程，以及优化淬火工艺参数与操作方法。 关键词：淬火应力；淬火变形；改善措施；实际方案 中图分类号：TG162 文献标识码：B 文章编号：201l一12—36—483 ControlofQuenchingProcessfortheDieMold A【bstract】Throughanalysisofthediemoldheattreatmentstressanddeformationreason，put forward thecorrespondingimprovementcountermeasures．In ordertoreduce thequenching deformation，therightchoiceofdie moldsteel，toensurethatmaterialsmetallurgicalquality reasonablestructuredesignofdie mold，improvementofhotandcoldprocessingprocess，as wellastheoptimizationofquenchingprocessparameterandoperationmethod． Keywords：quenchingstress；quenchingdeformation；measurestoimprove；practicalscheme 1 淬火应力及变形 应力 ，表层受压应力。这种应力在零件冷却后仍存在 对于一些结构与形体较为明显的不对称或不规 于体内，形成残余应力。由热应力所造成的综合效果 则的模具零件，在淬火过程中因内应力严重不平衡而 表现为 ：一般表层受拉应力，心部受压应力，当这种应 造成明显的畸曲变形称为宏观变形 。如杆状件 (冲 力超过该温度下材料的屈服强度时，就会发生塑性变 头)弯曲，板状件 (压料板或卸料板)翘曲等。从微观 形即热应力变形。 变形规律分析 ，淬火变形主要 由热应力 、组织应力及 相变体积变形(奥氏体转变为马氏体而膨胀以及残余 2 淬火工艺的控制 奥氏体的存在而引起收缩)的多重作用的结果。这种 为减小与改善淬火变形 ，应正确选择模具钢材 ， 膨胀与收缩变形量与钢材的含碳量有一定的关系，即 保证材质冶金质量 ，合理设计模具结构，改善冷热加 随着含碳量的增加其体积膨胀量增大。 工过程，以及优化淬火工艺参数与操作方法。 在淬火的加热与冷却过程中，由于模具零件外表 2．1 正确选用钢材 层与内部温度变化差异较大 ，在热胀冷缩作用下 ，内 由于钢材的化学成分不同，就会对热处理变形呈 外变形程度不同而产生热应力及热应力变形。淬火 不同的敏感性，因而要注意材料的正确选择。对于形 加热时，表层温度比心部高，受热膨胀，而心部温度较 状复杂、截面悬殊的工件，应尽可能选用淬透f生高的合 低 ，仍未膨胀 ，这时表层受压应力，心部受拉应力。热 金钢 ，如40Cr、5CrMnMo等，以便能在缓冷介质油中进 透后 ，心部温度升高而膨胀 ，使表层产生塑性变形，表 行淬火，对于形状复杂且精度要求高的模具或量具，一 现为体积膨胀。淬火冷却时，表层冷却速度明显大于 定要选用微变形模具钢 ，如CrWMn、Crl2MoV等。导 心部 ，表层要