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不锈钢锻造厂锻模失效的原因是什么?有什么预防措施?

admin2019-08-16行业新闻 292

       一、锻模开裂

       1.某些模具材料(例如高速钢)对冲击载荷具有敏感性,在冲击载荷下,多余能量被模具吸收,模具承受不了;锻模壁厚较小时,应力值超过材料的强度极限。预防:正确进行模具设汁。

       2.锻模加工不良。燕尾圆角表面有加工刀痕、燕尾热处理硬度过高;模膛的内圆角、模膛具有深而狭的凹槽或残留有加工刀痕;电火花加工时硬化层中存有高的拉应力和显微裂纹。预防:正确加工模具;改进电火花加工工艺,进行去应力回火,用电解或腐蚀法或其它方法取出硬化层。

       3.锻造模具原材料组织粗大、有显微裂纹,非金属夹杂、碳化物偏析严重;模块没有锻透,内部有缺陷,组织不均匀。预防:正确选择模具材料;严格检验、控制模具原材料的质量;通过适当的预先热处理改善组织;采用有效的锻造工艺(例如多次镦拔保证足够的变形程度等)改善模块内部组织,消除偏析、压实缺陷。

       4.锻模热处理工艺操作不当,例如:淬火温度过高或保温时间过长;冷却剂选用不当、冷却时间过长;在回火脆性区内回火、回火温度偏低或回火时间不足、淬火后未及时回火、回火温度过高,致使模块性能(强度、硬度、冲击韧性等)不达标。预防:正确制定并严格遵守热处埋工艺。



       5.锻模设计不合理。例如:模膛相对于模块的流线位置不当;燕尾根部圆角太小,燕尾部分高度不当;模膛的内圆角过小;模膛具有窄而深的槽。预防:正确设计模具。锻模燕尾部分高度应大于锤或模座燕尾槽的高度,以保证良好接触。

       6.锻造工艺或操作不当。例如:锻造温度过低、模具面互相强烈锻击。预防:尽量采用高温锻造,锻件温度低于终锻温度时应停止锻击;禁止空打。

       二、模膛热裂

       1.模具使用温度范围不当;润滑冷却剂采用不当。预防:模具预热温度应接近模具使用温度,采用适当的冷却剂,避免锻造锻件的模具急热和急冷。

       2.模块材料性能不佳(导热性差,热膨胀系数大)。预防:用抗热裂性能好的模具材料。

       3.模膛形状设计不佳。预防:应避免尖角和薄的突起部分。缓慢均匀的冷却方式有利于避免热裂。

       三、模膛表面磨损

       1.锻模材料耐磨性、淬透性不好;锻模热处理硬度不足。预防:采用适当的模具材料,进行适当的淬火,使模具硬度均匀一致;在锻模不破坏的情况下提高热处理硬度,小型锻模可进行氮化等表面处理。

       2.锻件变形抗力过大。预防:尽可能提高加热温度,快速操作保持较高的终锻温度,提高材料的流动性;合理选用锻锤吨位。

       3.模膛设计不合理或制造不良。例如:模锻斜度和圆角半径过小;锻件筋部过商、厚度过小:飞边桥部宽度过大、高度过小;模膛表面过于粗糙等。预防:合理设计锻模,保证锻模加工质量。

       4.氧化皮清除不完全,热锻件表面有残渣。预防:采用少氧化加热方法:有效地清除氧化皮;及时清理加热炉炉底。



       5.润滑不当。预防:所用润滑剂应具有耐高温性能,没有燃烧、残渣,并能减少模具与锻件的摩擦力;对锻模均匀冷却或采用专门的隔热材料(玻璃粉、云母或石墨)与润滑剂一起喷涂到锻模上。

       此外,采用正确的预锻和制坯措施、减少终锻锤击次数、合理预热锻模以及随时维修模膛表面缺陷,都可减小模具磨损,提高模具使用寿命。

       四、模膛塑性变形

       1.锻模材料选择不当,抗变形能力不足;锻模钢中存在碳化物偏析和聚集;锻模热处理不当(例如淬火温度过高,淬火后残留奥氏体过多;在冷却剂中的停留时间不足;表面脱碳;硬度过低等)。预防:选用合适的、具有足够高温强度的模具材料;选择合适的锻造工艺,改善锻模的组织形态;正确制定并严格执行热处理工艺。

       2.锻模承载面积不足,锻件变形抗力过大;模具冷却不好,使模具温升较高,引起模具退火而变软。预防:对承受较大变形抗力并散热不良的部位,允分考虑到产生变形的可能性,合理设计该部位的尺寸使之具有足够的承受面枳;模锻操作时,尽量提高毛坯温度以减小毛坯变形抗力,同时尽可能减少打击次数,缩短锻件停留在锻模上的时间,使锻模来不及升温到软化的程度。选择合适的润滑剂,并采取有效的冷却方式。


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