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热作yabo亚博体育钢的真空热处理

时间:2017-8-22 9:20:00   来源:中国yabo亚博体育网   添加人:admin

  执处理工艺热作yabo亚博体育钢的真空热处理一胜百yabo亚博体育技术(上海)yabo888体育(上海201108)赵家声编译加工技术、生产环境、yabo亚博体育维护方案,尤其是热处理工艺。热处理过程中型腔的快速泮火有利于yabo亚博体育的抗热龟裂和开裂。然而,更快的淬火速度也将增加变形和泮火开裂的倾向。

  这篇文章将讨论压铸模通过真空热处理后的机械性能和变形程度。涉及到yabo亚博体育的大小、yabo亚博体育钢的化学成分、泮火压力(从3x 105~3x106Pa氮气正压)和分级泮火工艺的作用。这种比较将为决定yabo亚博体育制作成本和yabo亚博体育寿命之间的有效平衡提供依据。

  0前言热龟裂是迄今为止压铸模主要的失效机制,并且终主宰着大部分yabo亚博体育的寿命。另一方面,严重开裂虽有较大意义,但不是太普遍的失效类型,因为它无法预测,并且通常是灾难性的。yabo亚博体育寿命的长短取决于yabo亚博体育材料性能的选择,这种性能既防止产生严重开裂,同时又尽可能地推迟裂纹的萌生和扩展。

  增加yabo亚博体育材料抗热龟裂潜力的关键在于:材料抗塑性变形的能力(高温屈服强度和高回火抗力);在压铸过程中减小膨胀和收缩的能力(高的热传导性和低的热膨胀);在没有开裂的条件下,吸收塑性应变的能力(高延展性)。

  yabo亚博体育材料的热屈服强度、抗回火性、热传导性、热膨胀性、延展性和性很大程度上取决于钢的化学成分。炼钢工艺也是获得高延展性的一个非常关键因素。值得注意的是钢厂要努力降低非金属夹杂物、一次碳化物和网状和带状的粗大二次碳化物。

  严重开裂是在yabo亚博体育使用过程中突然发生的,几乎是一种完全断裂。常常是yabo亚博体育表面应力集中部位,在张应力条件下,脆性裂纹的不稳定扩展。yabo亚博体育严重开裂的根本原因是yabo亚博体育使用过程中过大的热负荷或机械负荷。要使yabo亚博体育材料能很好阻止严重开裂,就应该有高的韧性。使用较低的硬度是提篼yabo亚博体育抗严重开裂的一种选择。可是,既然较高的屈服强度(硬度)有利于抗热龟裂,就应该把注意力集中放在改善材料的显微结构韧性上。取得高显微结构性的一个关键工序是热处理。热处理过程中,粗大的晶粒、碳化物的晶界析出、珠光体和贝氏体的形成对韧性是有害的。

  后,热处理工序是yabo亚博体育抗热龟裂和严重开裂的关键。淬火温度、保温时间,重要的是淬火速率必须慎重选择以使yabo亚博体育性能达到佳。

  1试验方法背景大yabo亚博体育的热处理是对热处理生产者大的挑战。这样的yabo亚博体育在热处理过程中很难得到高的韧性,因为一定淬火压力下的冷速受到限制。同时韧性对于大的或复杂的型腔防止严重开裂是关键的。韧性并不是热处理生产者必须面对的挑战。在升温、更重要的是在冷却过程中大yabo亚博体育表面和心部之间会产生明显的温差。这种大的温差增加了淬火变形和开裂的倾向。这个项目将研究小、中、大型腔的真空热处理。然而主要的焦点在大yabo亚博体育上,因为这代表了热处理后yabo亚博体育性能和变形程度的差情况。2取样程序三个测试棒的尺寸是根据热处理过程中,型腔典型的尺寸(大、中、小)而设定的。

  表1规格棒的截面尺寸大中小以上每个尺寸的试棒在测试项目中安排0R-VARSUPREME(优质H -13)和DIEVAR各一根棒。

  表2钢号为这两种钢具有能体现热龟裂的性能。

  每根棒料上取两组试样。组试样在本文中称之为“yabo亚博体育试块”。每一yabo亚博体育试块都是508mm长。

  yabo亚博体育试块性能代表经各种工业真空热处理的典型型腔性能。

  第二组试块称为“能力试块”。这些试块是从原始试棒的中心取样并机加工,以。

  97小试样图S大yabo亚博体育测试块(700前面的试验已经提到,延展性对硬度和显微组织没有多大关系。然而,从大yabo亚博体育测试块表面上:500mm)硬度和延展性的关系取样却得出:如果冷却能力不足,而导致形成非马氏体显微组织,延展性可能取决于淬火速度。从DIEVAR6的6x10sPa、106Pa氮气分级淬火表面样品的延展性来看:yabo亚博体育试块已接近ORVARSUPREME能力试块(即油淬小样)。这个结果验证了DIEVAR较高的延展性和提高了淬透性。

  总之,由于低的淬火速率对延展性可能有明显的影响,当试图在大压铸模中得到好的抗热龟裂性能,热处理显得尤为重要。

  7yabo亚博体育韧性和淬火速度的关系要得到佳的显微组织性,yabo亚博体育的淬火速度是个关键。理想情况是yabo亚博体育应该尽可能快地淬火。不幸的是,所能得到的淬火速度受机加工余量、yabo亚博体育的前道加工、粗加工yabo亚博体育的尺寸和复杂性及现有炉子技术的限制。

  推荐小的淬火速度是28弋/min,就象yabo亚博体育背面大区域的中心深度为15.9mm±3.2mm处的冷速,该处离近角至少l/4Tx1/4W处的冷速。粗加工状态的大yabo亚博体育极限厚度可能超过305mm、重量在1585kg以上。对于这样的大型yabo亚博体育,目前的真空炉技术可能达不到所推荐的冷速。因此,热处理工艺标准对此定义了小的可适用准则。

  另外,不是所有大的压铸模都适合快速淬火。

  为了防止淬火开裂和过度的变形,特别是形状很复杂的粗加工yabo亚博体育、淬火前已焊接或EDM加工、粗加工yabo亚博体育表面非常不规则、大多数情况下机加工余量不够时,往往必须牺牲淬火速率。如果为了上述原因而牺牲淬火速率的话,yabo亚博体育韧性将比所须的下降很多。在这样的情况下,希望表面性能下降的测试。

  从原始棒材上切取的能力试块及热处理后的yabo亚博体育试块上切取的的表面试样进行V型缺口冲击试验。大yabo亚博体育试块V型缺口冲击试验结果如下。

  Dievar能力试块ODievar试块表面大yabo亚博体育测试块(700mm7621 500mm)硬度和韧性的关系从106Pa分级氮气淬火的大DIEVAR测试块上切取的表面试样,韧性接近ORVARSUPREME能力样块(即油淬小试样)。终,这可能使得大的DIEVARyabo亚博体育表面硬度增加2 ~4HRC,仍能维持大的优质H-13yabo亚博体育在较低使用硬度下的性。具有较篼使用硬度和相当韧性水平的yabo亚博体育,有潜力明显提高抗热龟裂性能,而不增加严重开裂的危险。另外的可能性是,降低DIEVARyabo亚博体育的淬火速率而性仍维持在和类似工作硬度下快速淬火优质H- 13yabo亚博体育同样近似的程度。这会给yabo亚博体育制造商提供一种机会,即在不牺牲货性的前提下,能减小淬火变形和开裂的危险(尽管在优先考虑yabo亚博体育性能时,不作这样的推荐)。

  (下转第5页)3结论佳yabo亚博体育寿命可以通过选择适合于该服役条件的钢材,并结合与此yabo亚博体育的使用条件、硬度及yabo亚博体育大小和复杂程度相适应的设计而达到。此外,热处理应当在适合的条件下进行。如前所示,在yabo亚博体育的制造和维护,以及使用过程中应尽量减少造成导致缺口效应的表面缺陷。1由于型腔内小半径圆角及渗碳层内穿透性裂纹的缺口效应,使锻模仅使用至服役寿命的10(8000次)后即告开裂(yabo亚博体育硬度HRC46)(上接第30页)8结论热处理是试图提高压铸模抗热疲劳性的主要焦点之一。特别是yabo亚博体育必须快速泮火以得到高的显微结构韧性,从而提高工作硬度。对于大yabo亚博体育来说,恰当的热处理特别关键,因为非常慢的淬火速率也可能降低延展性。延展性是推迟yabo亚博体育热龟裂裂纹萌生的关键性能之一。不幸的是,快速淬火工艺增加了变形程度和淬火开裂的危险性。真空炉内分级淬火有潜力能在不明显降低yabo亚博体育性能的前提下减少淬火应力。后更高的韧性和延展性,以及提高淬透性的yabo亚博体育材料为改善yabo亚博体育性能的新的选择。

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