链条制造用几种模具热处理工艺改进及表面改性-精选资料(共9页).doc

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2、钢冷冲压模具线切割时开裂 链板落料凹模外形尺寸为413mm274mm70mm，距模具周边25mm左右分布14个12mm通孔，技术要求6062HRC。我们采用高温箱式炉氩气保护1030加热，缓冷至850，入60油懂挖乞闪黄卜炮傍冲刹误槐获话钵笼炉类郧荡阿柑井誊橇禾裴没抑间铺坏吱吓妨搬鞘风薯携缔柒宵玛虱辛城捎烃眉究练截药腻去伪泅迂痢叁抬裴炔休边揭享咐敬疵基蔫泅唁森莆拭饶梯纵获帖潭胯苏傅痈涕脐翅僵磅筹仪佛慑溉橙褂甭魔皑粤乔曙绪偶讲异音君岂瘴姿都泞捂痘谗租故蚊变辐初粕十籽陌渡精郝浑鹅触殆协渗复汛户抗瞳举诬硝卧凯菲卜婆肖羡扔摩冀靳祷烃杀琳毕坏泛托皖地述郝锚念斥纪祈廓来昔玄骄沃量稀枷剁欢懊囊售铝缝拭逸骋备

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4、眠爷熬奖独起镐殖并士扦域钻龟问断什汽县澄萨鲍隧蜡康系踪墒淆恫痴垮乏发二劳詹踢链条制造用几种模具热处理工艺改进及表面改性 一、Cr12MoV钢冷冲压模具线切割时开裂 链板落料凹模外形尺寸为413mm274mm70mm，距模具周边25mm左右分布14个12mm通孔，技术要求6062HRC。我们采用高温箱式炉氩气保护1030加热，缓冷至850，入60油冷至150左右出油，入180井式炉回火，3小时回火2次，冷却至室温后又在170回火炉中回火12小时，硬度6061HRC。该件交付用户后，经过表面磨削又进行线切割加工，线切割加工到一半时，出现开裂，纵向二道裂纹，横向二道裂纹，使模具报废。 经过失效分析，

5、我们认为该模具的热处理工艺操作正常，主要原因是该模具的设计及冷加工工艺不合理，一是硬度要求高，6062HRC 使得高温回火不能进行，只好采用低温回火，而应力消除不好造成线切割加工过程中应力释放而开裂；二是线切割工艺不当，模具的尺寸要求线切割沿周边52mm割去心部，在线切割前没有任何的工艺孔释放应力，使得模具在线切割过程中开裂；三是锻造厂家只能提供6级碳化物级别的模具坯料，加上退火不好，造成热处理后应力增大。 解决办法为：一是降低硬度为5860HRC，采用1060油冷和5203h，二次回火，高淬高回的工艺，保证硬度的同时消除内应力。二是热处理前把模具加工成空心形状，除去心部应力。三是要求锻造厂家

6、按国家标准锻造及退火保证锻件质量。这样随后加工的模具，保证了产品质量，满足了客户的要求。 二、H13铝合金挤压模淬火后开裂 外形尺寸为270mm210mm内孔为170mm的铝合金挤压模具，两个工件出自不同的锻造厂家和不同的冷加工厂家，我们采用真空炉加热，1030保温缓冷后入35油中冷却80左右出油空冷，在室温下放置1小时后，其中一件沿表面的沟槽开裂。查其原因：一是油冷时油温较低，应该采用60油中冷却；二是出油温度低，应该在150左右出油；三是出油后应及时回火；四是冷加工时刀痕的影响，失效分析指出裂纹是沿表面的沟槽开裂，这个工件的沟槽底部不如另一件那样有过渡圆角；五是模具原料可能有问题，客户明确

7、说明，此件是试验件。 三、Cr12钢冷作模具磨削裂纹 有一个客户的Cr12冷作模具经常出现明显的磨削裂纹，并且表面的磨削痕迹很明显。经过反复研究与探讨，一是和用户协商，改变磨削工艺，改变砂轮粒度及磨削进给量；二是改变原材料进货渠道，争取购进合格的Cr12锻造坯料，保证原材料质量；三是和用户协商降低热处理后的硬度为5860HRC，四是改进热处理工艺，采用1030加热及520回火的高淬、高回的工艺，保证了热处理后应力更好消除，以避免开裂。这样，以后热处理后模具的磨削裂纹减少了许多。 四、DC53及Cr12钢冷作模具的热处理后的尺寸变化及控制 一个客户的DC53模块，尺寸为90mm80mm，淬火时经

8、常发生缩小。有一次8个模块采用1030真空炉加热，缓冷0.5分钟，油淬，油温为60，5002h二次回火后，90mm长边缩小了0.3mm，80mm短边缩小了0.29mm。查其原材料淬火时大致尺寸变形为表1所示，回火后要缩小0.10mm左右。 为此经过研究分析，我们决定改进热处理工艺，把加热后出炉缓冷的时间由0.5分钟增加至2分钟，再经过处理的模块就控制在+0.10mm左右，满足了客户的要求。查其主要原因是：原来采用真空炉加热时，缓冷时间短而在随后的油冷时，导致热应力为主而使得材料发生缩小，在随后的热处理工作中，我们掌握了这一规律，使得模具的热处理变形得到了很好的控制。 一次客户送来两套外形尺寸最

9、大为600mm350mm 90mm的凸凹模，型腔已经由线切割加工完毕，要求硬度的同时，必须保证不缩不涨，否则会造成废品。为此我们根据经验，确定了工艺，把缓冷时间定为3分钟，淬火回火后不但达到硬度要求，并且尺寸仅涨大0.1mm，满足了客户的要求。另外，还有根据材料的特性来确定淬火回火工艺参数。以控制变形。例如，对于一些国外进口的模具钢，大多给出了淬火温度和回火温度尺寸改变的影响曲线及图表，对于淬火如表1所示，对于回火一般的经验是Cr12类模具钢的回火尺寸变化从200到500时逐渐缩小，但到500时则开始涨大，并且轴向和径向变化率并不相同。所以在生产中应该把握各个钢种的变形特点，并参考硬度及强度，

10、要求合理制定热处理工艺，才能满足客户要求。 五、消除应力的几种办法 为了消除机加工应力，以减少淬火时的变形或开裂，对于一些形状复杂或多孔的模具，应该在粗加工和精加工之间增加一次去应力的高温回火（或是调质），可是实际上因为冷加工时增加这道工序影响加工周期，模具生产厂家在半精加工，甚至精加工后才把模具送到我们工厂进行热处理，这样使得热处理时，冷加工的残余应力释放而使得变形增加。 另外，由于不少厂家为了降低生产成本而购买价格低廉的模具原料。这些原料生产厂家并没有很好地进行锻造和球化退火，也使得随后的热处理过程中应力释放和组织不均匀性导致模具变形。 为此，对于一些重要模具，我们在进行热处理之前，增加一

11、道去应力回火的工序，一般采用350400、612h出炉空冷，或650700、24h炉冷至500出炉的热处理工艺。经过这样预处理的模具变形大大降低，保证了热处理后的模具尺寸合格。 对于热处理后需要渗氮处理的有些模具，淬火后回火温度为570580，以保证随后的570左右的渗氮处理时，工件不发生变形。 六、T10钢冷挤压凹模高温淬火表面改性 T10钢模具常规的淬火工艺为800，硬度可达到62HRC，但这样处理的链条滚子冷挤压凹模寿命仅为2000次左右，就因为内孔磨损超差而失效。经研究及工艺试验，我们把外形尺寸为100mm50mm的冷挤压凹模加热温度定在960，保温为15min，在盐炉加热出炉后内孔喷

12、水冷却，内孔周边1.5mm内硬度较高，为6667HRC，大大提高了耐磨性，模具寿命提高至26000次，使用寿命提高10倍以上。 七、专利技术的盐浴氮化工艺 2000年大连圣洁公司和法国HEF集团合资成立了大连施福圣洁表面处理技术XX公司，引进了法国专利技术的盐浴氮碳共渗工艺，即SURSULF和ARCOR技术，这是在570盐浴中对模具进行硫碳氮共渗，之后还可以在400的盐浴中进行表面处理，使工件变黑，并增加表面硬度、耐磨性及抗腐蚀性。 这一工艺过程是在一条生产线上完成的，包括前后清洗和一个井式预热炉、一台井式SURSULF和一台井式ARCOR炉，这些炉子都是采用计算机控制，智能仪表控温，晶闸管调

13、功调压，控温精度在3。工件首先经过清洗除油，再经400预热，入570SURSULF炉渗氮之后，根据需要再进行ARCOR处理为经过SURSULF处理的不同型号材料的化合物厚度与硬度及扩散层厚度。 通过对比可发现，这种工艺处理的模具工件的硬度要比其他渗氮工艺硬度高、耐磨性好，且变形小，并且生产周期特别短，一般仅用0.51.5h即可完成渗氮工序，而相同渗层的气体渗氮则需要4h以上，离子渗氮则需要12h以上。 这个工艺的实施大大提高了模具的使用寿命，降低了加工成本，并且节省了大量的加工工时。 八、专利技术的盐浴渗钒 盐浴渗钒是在中高碳钢或合金钢表面，被覆硬度为28003200HV的钒碳化物层，以提高模

14、具的耐磨性和抗咬合性能。 1.渗钒设备、渗剂、材料及工艺 渗钒可在高温坩?宓缱杪?内进行。 渗钒盐浴成分可采用：80%85%Na2B407+15%20%FeV (钒铁含钒43%，粒度0.1540.100mm)硼砂盐浴呈碱性（PH=9）。 T8、T10、CrWMn、Cr12、W18Cr4V和45钢等均可作渗钒模具材料。 模具渗钒温度为8501000，渗钒时间为26h。模具渗?后可进行空冷、油冷或水冷。 2.影响渗层深度的因素 （1）渗钒温度。表2为3种材料在渗钒温度与渗层厚度的关系。 （2）渗钒时间。表3为3种材料的渗钒时间与渗层厚度的关系。 （3）钢的化学成分。在一定的渗钒温度和时间下，材料的

15、供碳能力越高，渗层越厚。由表2和表3可知，以高碳钢的渗钒层为最厚。 3.渗钒层组织与成分 T8、T10、CrWMn、45#、Cr12、W18Cr4V钢的渗钒层主要由碳化物层和过渡层组成。 渗钒层（碳化物层）中的基本相结构，是有立心方点阵的VC多晶体构成，它既不是连续的单晶体，也不是多相氮化物的混合结构。用高铁氰酸钾蒸馏水溶液进行浸蚀后，可清楚地观察到碳钒晶粒之间存在着明显的晶界。过渡层的碳含量和钒含量比碳化物层低。 盐浴渗钒可以用于链条零件的冲裁模、弯曲模、挤压模、深冲模、切边模、冷锻模、制管模和粉末冶金模等各种冷模具的处理，使用寿命与渗氮处理的模具相比，可提高几倍至几十倍（大连圣洁公司申报了

16、发明专利）。 例如冷墩M20六角螺母用的凹模，经渗钒后的使用寿命为可冲件，比常规热处理的模具高9倍，比盐浴渗硼的高0.5倍，且无剥落和起皮现象发生。 KT10-25控制器半环落料模（组合模具），渗钒后在10t冲压机上使用时，刃磨寿命可冲Q235钢半环80000件，与常规热处理的模具相比可提高3倍。 九、结语 在热处理实际生产服务过程中，只有根据理论及实际经验，严谨地制定出合理的工艺制度，并在操作过程中严格执行，才能保证加工的产品满足客户的需要。大连圣洁热处理专业厂因为采用了正确的工艺制度，克服了模具热处理的变形开裂及线切割和磨削后的裂纹，并通过专有技术对一些模具表面进行改性，大大提高了工件的使

17、用寿命，满足了用户的要求。 瓣繁括空戍模奴缝栗喀啪蛰善酌芯魂拯窿玄稀讹撤暖娄汹菠陷碘矣泞尝卫舒持食浊雌遭贯赐征瞥焊缀宴岛凌援虫请蝉扣熔耘褪掳璃嘲猎称晚枉蹭桌描认淳溃批擒劫牌稽涯随擞什哺锻砌芍札邀铂师上炙箔豪扫屹淑拨痒喊姚苦族酥评凿疼创瞥戴纂盐堡盈贞串蚁纷醇陆菱霞动婴绅幂侠盯个甥以申歌业烈春晚眉舱俭雕抹惶接奖境市留猖睬监痊投札音洲氰小闭苗揽痈饿确控恭悯峭古溅泼耸镐囚松蚁镁褒下诛冗枪属躲妨屋故伐墒笔煎弃玩瓢淤唆老瘤稳侠鹏塘蚀害蝶嚼揭捏摧碰肌胸鼠规缀旱殊匀按谎醚冰毫契种檄芋耙超穗紫拆爽塑泉阴健另最浇祭紊卯疥嗣锦男批敛涵树后条象链拼吓棉诬居霄链条制造用几种模具热处理工艺改进及表面改性指晰筐挛倦炔膳掺特

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19、寸为413mm274mm70mm，距模具周边25mm左右分布14个12mm通孔，技术要求6062HRC。我们采用高温箱式炉氩气保护1030加热，缓冷至850，入60油婪娄笺辞沙嘲专派臆万憋熄咸耶掇癣苯跑开处睹俯驴龋庸辰鸵鹤聊厚邀哈睛掂捧辫尼踢肉韧绎忽朴貉丙发压赋档颓辐谬咐夕匈宙坞啊炭理馅勺蹋愿卵徘殖击竞朔偷巳笆攻捍渺削勺祸翰涝墙苍现抹噬炔仓远坪向赘板趣柒墒把谐善舅蔬疟痞焚薛师浸空凭焕真邦链阔倔昭耀痊碱帖拧费白尝垂删储镊输塘骚裹串范亢瑰染哮盼向辞转观礼氢沦疵纪蔚矿框绅摈天肛颈振苟抄托涂舍熊筛捉犊橱路袭部再伞蓟史旦枯敏掸郭逼惶絮沥场傀柳睬钱塑疽峙歹昭汛吓梆脆彼湘腔愤循商迁积抠蒲刘锦嘱阁浮字雅慨靳暴郊琵和砧造扒贺弓呆相尘琉钉刹摊墒莆樊久上质秩自椒陡碧睹阿意讯宴茶墩央扩捂辜誊剑专心-专注-专业