模具钢的退火
1. 钢锭的退火
大多数的模具钢的钢锭除红送锻造或轧制外,一般均进行退火处理,一来 可以防止由于组织应力和热应力产生裂纹,再者,对于那些易产生白点的钢种, 可以预防白点的产生,另外,还可以通过退火处理改善钢锭凝固时偏析和清除钢 锭表面的缺陷。常用的模具钢的钢锭的退火方法有:去应力退火、完全退火和不 完全退火、去氢退火、高温扩散退火等。
扩散退火处理是近些年来比较实用的改善钢锭显微偏析的方法,扩散退火 的温度通常在AC3 (Acm)以上150-360℃的范围内进行,温度过高对莱氏体钢 很容易过烧。一般合金钢的扩散温度在1200-1280℃,一般与钢种有关系。另外,扩散需要较长的时间。
对于大多数的模具钢锭,退火的目的是消除组织应力和热应力,以防止钢 锭在较长时间的放置或热加工时产生裂纹,因此,只需要普通退火处理即可。很 多的模具钢锭在浇注后经缓冷,不能完全消除内应力,在存放的过程中容易发生 炸裂,尤其是高淬透性的钢种和莱氏体钢,例如4Cr5MoSiV1、Cr5Mo1V、 Cr12Mo1V1, Cr12等,钢锭脱模后,均应及时退火,否则易发生炸裂,尤其是 在寒冷地区的冬季。
2. 钢材的退火
经过锻造或轧制的模具钢材,一般都以退火状态交货,钢材退火是为了获 得良好的组织和状态,以便模具零件的加工和热处理,所以对模具钢除对退火硬 度的要求外,对模具钢退火后的珠光体球化级别、碳化物网状、带状等均有较严 格的要求。对钢材的退火温度、冷却速度和保温时间都应仔细研究。球化退火是 模具钢材最常用的退火工艺方法,其工艺特点是通过控制加热温度、保温时间和 冷却速度等工艺参数,以使碳化物球状化,得到球状珠光体组织,降低硬度、提 高塑性和改善力学性能。球化退火后的组织一般由铁素体基体和粒状碳化物组 成,其性能是两种机械混合物的迭加。铁素体本身的硬度取决于合金元素的固溶 强化、晶界强化和位错强化。而碳化物在基体上分布、数量、形态对性能产生重 要作用,随着钢中碳含量的升高,碳化物数量的增加,碳化物弥散分布都相应提 高钢的退火硬度。在冶金厂一般采用等温退火或连续退火,从本质上讲,没有 区别。但在等温时,一定要注意等温温度。连续退火时一般冷却速度不要超过 30℃/h。常用的模具钢的退火工艺参数见第4、5、6章中的各钢号的介绍。
模具钢的无损检测
模具钢生产厂普遍对钢材和钢坯采用无损探伤在线检测,对于模具钢的钢 坯和钢材进行逐支探伤。一般对钢坯和大型钢材的表面缺陷,采用磁粉探伤;小 于φ30mm的小直径钢材的表面缺陷采用涡流法探伤,可以自动记录缺陷和进行分 选,通过速度可达40m/min对于非磁性材料和不规则形状的合金工模具钢钢材 (如模块、轧辊等),采用渗透着色法检验表面缺陷;对于内部缺陷,则采用超 声波探伤。在探伤前,钢材都经过清理,除盘条外,一般都采用自动喷丸设备去 除氧化铁皮,对盘条则采用酸洗法。对于高合金模具钢为了保证质量,在无损探 伤以前,钢坯都经过砂轮机剥皮。一般钢坯钢材检验以后,采用高效修磨机进行 局部缺陷清除。
钢材的深度加工
为了增加高附加值的模具钢精料和制品的生产,以及满足用户的要求,模具钢生产厂都应有设备完善的的精料工厂或制品工厂。对于热轧材要求两端切齐 并进行倒角。各厂一般都配备高精度、髙效率的连续拉拔机,高效无心磨床、辊 光机、倒角机、精密矫直机等装备,生产不同要求的模具钢精料,甚至直接供应 经过粗加工热处理后的模块。
有的企业还专门成立了模具钢制品公司,配备了各种机械加工中心、精密 数控机床、电加工机床、热处理设备,大批量的生产供应经机加工和淬回火处理 的模具钢模块、标准模架和各种模具用标准件等髙附加值制品。
(本文出自港峰公司(葛利兹、名佳利)转载请注明出处!) 2016-4-22