模具钢热处理后为何还会变形开裂？老师傅教你避坑

做模具这行，谁没为热处理头疼过？

才刚从炉中拿出时, 其尺寸还算勉强能符合要求, 然而冷却放置一段时间后, 到了第二天再去测量, 却发现它翘曲得厉害, 简直都能够用来照镜子了。或是在制作过程中, 当硬度达到了相应标准, 可是一打样就出现崩刃的状况。众多同行都认为这是运气欠佳所致, 实际上大部分原因是基础没有稳固好。

热处理并非是那种玄之又玄的学问, 乃是物理方面以及化学方面特定反应的集合体。去理解它, 相较于盲目地去调整参数可要管用好多好多。

为什么模具钢热处理后变形？

变形是热处理最头疼的问题。

根本原因在于热应力与组织应力相互叠加, 加热速度飞快促使表面和心部的温差变得很大, 进而导致膨胀情况不一致, 于是应力便由此产生了。

若模仁存在厚薄不均的状况, 或者入液姿势不正确, 这样冷却时快慢就会不一样, 变形肯定会发生, 而淬火冷却速度不均匀同样是大忌。

就好比制作滑块时, 斜面部分与基体的厚度存在几倍的差距, 不进行预冷便直接进入油槽, 斜面收缩速率较快, 基体在此情况下尚未来得及做出反应, 那种应力集中的点便处于过渡区域, 变形也就难以避免了。

进而存在装炉的方式, 零件相互堆叠于一处, 热量无法散逸出去, 出现局部过热的状况, 组织的转变未能保持同步, 最终呈现出来的便是弯曲的形态。

如何避免热处理开裂？

开裂比变形更致命，直接报废。

重点是将内部留存的残余应力予以消除, 众多师傅为了图省事, 把预热这个环节给省略掉了。

高合金模具钢, 其导热性欠佳, 于冷态之时, 直接将其加热至奥氏体化温度, 此时内部的微裂纹会瞬间开始扩展, 必然会出现开裂的情况, 毫无置疑的余地。

须得分阶段进行预热, 首先借助低温去除应力, 接着利用中温实现均热, 最终通过高温实施淬火, 每一个步骤都要给予钢材时间去适应温度的变化, 进而释放内力。

此外, 对于淬火介质的挑选同样是相当重要的。水淬会产生激冷现象, 容易导致工件出现裂纹；而油淬相对缓和, 却有可能致使工件硬度达不到预定要求。

对于那种形状繁杂、有着诸多尖角的模具而言, 真空热处理或者等温淬火乃是更为优良的选择。虽说其成本偏高, 然而却能够显著地降低畸变以及开裂的风险, 从而延长模具的使用寿命。

硬度与韧性的平衡艺术

很多人追求极致硬度，以为越硬越好。

发生错误了, 模具呈现失效状况, 通常来讲并非是由于磨损所导致的, 反而是因为脆断这种情况而造成的。

HRC高于60时, 韧性陡然急剧下降, 对于承受冲击的冲头以及顶针而言, HRC处于58至60这个范围或许会更适配。

回火工艺有着极其关键的重要性, 一次回火达不到要求, 非得进行二次甚至三次回火才行, 只有这样方可充分去掉马氏体分解所产生的应力, 进而稳定尺寸。

忽视回火，等于把定时炸弹交给下一道工序。

总结

热处理是模具的灵魂。

别把它当黑盒操作，多观察、多记录、多分析。

知晓热胀冷缩的规律道理, 明白应力释放所在历程, 如此之后, 那种作为你的成型制具的合格率便能攀升一大段限度。

你在热处理过程中遇到过哪些奇葩变形？欢迎留言交流。