Как да определим оптималния процес на термична обработка на материали за форми?

Определянето на оптималния процес на термична обработка на формовъчните материали изисква фокусиране върху три основни цели: висока твърдост и износоустойчивост, якост при висока температура и устойчивост на умора, както и обработваемост и устойчивост на корозия.

Студено обработена стомана за формоване: с висока твърдост и висока износоустойчивост като сърцевина

Подходящ за металообработване при стайна температура, като например щанцоване, студено щанцоване, студено екструдиране и др., изискващи материалите да имат изключително висока твърдост (58-64 HRC) и устойчивост на отчупване.

Път на процеса на термична обработка

Подготовка, термична обработка:
Използване на изотермично сфероидизиращо отгряване (нагряване при 840-870 ℃, изотермично при 700-760 ℃ за 4-6 часа) за равномерно разпределение на карбидите, намаляване на твърдостта до ≤ 220 HBS и подобряване на производителността на рязане.
Крайна термична обработка:
Закаляване:Загрейте до 980-1040 ℃, задръжте за загряване, след което охладете в масло или закалете с газ, за ​​да получите мартензитна структура.
Нискотемпературно отпускане:Отпускайте 1-2 пъти при 150-250 ℃, за да елиминирате напрежението и да поддържате висока твърдост, като избягвате намаляване на твърдостта, причинено от отпускане при средна висока температура.

Ключови моменти за оптимизация на процесите

За високовъглеродна и високохромна стомана (като например тип Cr12), процесът на ниско закаляване и ниско възстановяване (закаляване 1050-1080 ℃, отпускане 180-220 ℃) ​​може да се използва за подобряване на жилавостта и предотвратяване на крехко напукване.
Вакуумната термична обработка се препоръчва за сложни форми, за да се намали окисляването и обезвъглеродяването, а деформацията може да бъде намалена с 30% -40%.

Стомана за горещо обработване: фокус върху якостта при висока температура и устойчивостта на термична умора

Използва се за процеси на формоване при висока температура, като горещо коване и леене под налягане, като температурата на повърхността на матрицата може да достигне над 500 ℃ и тя трябва да има добра червена твърдост, топлопроводимост и устойчивост на термично напукване.

Път на процеса на термична обработка

Подготовка, термична обработка:
След коване е необходимо бавно охлаждане и отгряване (като охлаждане в пещ след изолация до 870 ℃), за да се елиминира напрежението при коване и да се подобри еднородността на тъканта.
Крайна термична обработка:
Закаляване:Загрява се до 1020-1050 ℃, охлажда се с масло или се закалява с газ, за ​​да се осигури пълно втвърдяване на сърцевината.
Високотемпературно темпериране:2-3 цикъла на отпускане при 500-620 ℃, използвайки ефекта на вторично втвърдяване за увеличаване на твърдостта до 48-52 HRC и избягване на зони на крехкост от отпускане.

Ключови моменти за оптимизация на процесите

Броят на отпускане не трябва да бъде по-малък от два пъти, за да се предотвратят промени в размера, причинени от остатъчна аустенитна трансформация.
Големите форми могат да се закалят на етапи (първо се охлаждат на въздух до 740-760 ℃, а след това се охлаждат с масло), за да се намали термичното напрежение и деформацията.

Пластмасова стомана за формоване: акцент върху обработваемостта, полируемостта и устойчивостта на корозия

Работната температура обикновено е под 200 ℃, а основните видове повреди са износване, корозия и повърхностни драскотини. Изисква се материалът да е лесен за обработка, лесен за полиране и устойчив на корозия.

Път на процеса на термична обработка

Предварително закалена стомана:
Фабриката е претърпяла закаляване и отпускане (закаляване + високотемпературно отпускане), с твърдост от 32-38 HRC и може да се обработва директно, за да се избегне деформация по време на последваща термична обработка.
Карбонизирана стомана:
Температурата на цементация е 900-920 ℃, дълбочината на цементиращия слой е 0,8-1,5 мм, последвано от закаляване и нискотемпературно отпускане, а повърхностната твърдост достига 58-64 HRC.
Корозионноустойчива стомана:
Чрез използване на твърд разтвор и обработка със стареене (твърд разтвор при 1020-1080 ℃, стареене при 420-480 ℃) се получава твърдост от 40-44 HRC, която съчетава якост и устойчивост на корозия.

Ключови моменти за оптимизация на процесите

Препоръчва се прецизните форми да се подложат на вакуумна термична обработка, което води до гладка и без окисление повърхност, благоприятна за огледално полиране.
Стоманите, съдържащи лесно режещи елементи като сяра и калций, могат да постигнат отлични режещи характеристики в отгрято състояние и са подходящи за форми с високо качество на повърхността.

Общи принципи за контрол на процесите

Независимо от вида на стоманата за формоване, следните ключови точки трябва да бъдат стриктно контролирани:

Равномерност на нагряване:Големите модули трябва да бъдат предварително загряти до 600-650 ℃, преди да достигнат температурата на аустенитизация, за да се предотврати напукване.
Избор на метод на охлаждане:
Газовото охлаждане е подходящо за чувствителни към деформация части (като например закаляване с газ под високо налягане от 0,6 МПа);
Закаляването в масло е подходящо за детайли с голямо сечение, но скоростта на охлаждане трябва да се контролира, за да се предотврати деформация.
Адекватност на темперирането:Температурата на темпериране трябва да е по-висока от действителната работна температура на матрицата, а времето не трябва да е по-малко от 60 минути, за да се предотврати влошаване на производителността по време на експлоатация.
Контрол на деформацията:За сложни структури се предпочита изотермично закаляване или градуирано закаляване, като деформацията може да се контролира в рамките на 0,05 мм.