石墨模具熱處理中存在的缺陷及其預(yù)防方法

近年來，石墨模具以其優(yōu)良的特性不斷沖擊模具市場，成為模具行業(yè)的寵兒。下面捷誠石墨制品廠家給大家說說，石墨模具熱處理中存在的缺陷及預(yù)防方法。
一.石墨模具表面有軟點(diǎn)
石墨模具熱處理后表面有軟點(diǎn)，會影響石墨模具的耐磨性、減少石墨模具的使用壽命。
1.產(chǎn)生原因
 (1)石墨模具淬火加熱后，冷卻淬火介質(zhì)選擇不當(dāng)，淬火介質(zhì)中雜質(zhì)過多或老化。
 (2)石墨模具在熱處理前表面有氧化皮、銹斑及局部脫碳。
2.預(yù)防措施
 (1)石墨模具淬火加熱后冷卻時，應(yīng)選擇合適的冷卻介質(zhì)，對長期使用的冷卻介質(zhì)要經(jīng)常進(jìn)行過濾，或定期更換。
 (2)石墨模具熱處理前應(yīng)去除氧化皮、銹斑，在淬火加熱時適當(dāng)保護(hù)石墨模具表面，應(yīng)盡量采用真空電爐、鹽浴爐和保護(hù)氣氛爐中加熱。
二.石墨模具熱處理前組織不佳
石墨模具最終球化組織粗大不均、球化不完善，組織有網(wǎng)狀、帶狀和鏈狀碳化物，這將使石墨模具在淬火后易產(chǎn)生裂紋，造成石墨模具報(bào)廢。
1產(chǎn)生原因
（1）石墨模具鋼材料原始組織存在嚴(yán)重碳化物偏析。
（2）球化退火工藝不佳，如退火溫度過高或過低，等溫退火時間短等，可造成球化退火組織不均或球化不良。
（3）鍛造工藝不佳，如鍛造加熱溫度過高、變形量小、停鍛溫度高、鍛后冷卻速度緩慢等，使鍛造組織粗大并有網(wǎng)狀、帶狀及鏈狀碳化物存在，使球化退火時難以消除。
（4）)球化退火工藝不佳，如退火溫度過高或過低，等溫退火時間短等，可造成球化退火組織不均或球化不良。
2預(yù)防措施
（1）一般應(yīng)根據(jù)石墨模具的工作條件、生產(chǎn)批量及材料本身的強(qiáng)韌化性能，盡量選擇品質(zhì)好的石墨模具鋼材料。
（2）對無法進(jìn)行鍛造的碳化物偏析嚴(yán)重的高碳石墨模具鋼可進(jìn)行固溶細(xì)化熱處理。
（3）對鍛造后的模坯制定正確的球化退火工藝規(guī)范，可采用調(diào)質(zhì)熱處理和快速勻細(xì)球化退火工。
（4）改進(jìn)鍛造工藝或采用正火預(yù)備熱處理，來消除原材料中網(wǎng)狀和鏈狀碳化物及碳化物的不均勻性。
（5）合理裝爐，保證爐內(nèi)模坯溫度的均勻性。
三石墨模具產(chǎn)生淬火裂紋
　　石墨模具在淬火后產(chǎn)生裂紋是石墨模具熱處理過程中的最大缺陷，將使加工好的石墨模具報(bào)廢，使生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)造成很大損失。
1.產(chǎn)生的原因
（1）石墨模具材料存在嚴(yán)重的網(wǎng)狀碳化物偏析。
（2）石墨模具形狀復(fù)雜、厚薄不均、帶尖角和螺紋孔等，使熱應(yīng)力和組織應(yīng)力過大。
（3）石墨模具中存在有機(jī)械加工或冷塑變形應(yīng)力。
（4）石墨模具淬火加熱溫度過高產(chǎn)生過熱或過燒。
（5）石墨模具熱處理的，磨削工藝不當(dāng)。
（6）石墨模具淬火后回火不及時或回火保溫時間不足。
（7）石墨模具熱處理操作不當(dāng)(加熱或冷卻過快、淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)、冷卻溫度過低、冷卻時間過長等)。
（8）石墨模具返修淬火加熱時，未經(jīng)中間退火而再次加熱淬火。
 (9)石墨模具熱處理后電火花加工時，硬化層中存在有高的拉伸應(yīng)力和顯微裂紋。
2.預(yù)防措施
 (1)嚴(yán)格控制石墨模具原材料的內(nèi)在質(zhì)量
 (2)在機(jī)械加工后或冷塑變形后的石墨模具應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火(>600℃)后再進(jìn)行加熱淬火。
 (3)改進(jìn)鍛造和球化退火工藝，消除網(wǎng)狀、帶狀、鏈狀碳化物，改善球化組織的均勻性。
 (4)返修或翻新石墨模具時需進(jìn)行退火或高溫回火。
 (5)對形狀復(fù)雜的石墨模具應(yīng)采用石棉堵塞螺紋孔，包扎危險(xiǎn)截面和薄壁處，并采用分級淬火或等溫淬火。
 (6)石墨模具在淬火加熱時應(yīng)采取預(yù)熱，冷卻時采取預(yù)冷措施，并選擇合適淬火介質(zhì)。
 (7)石墨模具淬火后應(yīng)及時回火，保溫時間要充分，高合金復(fù)雜石墨模具應(yīng)回火2-3次。
 (8)應(yīng)嚴(yán)格控制淬火加熱溫度和時間，防止石墨模具過熱和過燒。
 (9)選擇正確的磨削工藝和合適的砂輪。
 (10)改進(jìn)石墨模具電火花加工工藝，并進(jìn)行去應(yīng)力回火。
四.石墨模具淬火后組織粗大
  石墨模具淬火后組織粗大，會嚴(yán)重影響石墨模具的力學(xué)性能，使用時將會使石墨模具產(chǎn)生斷裂，嚴(yán)重影響石墨模具的使用壽命。
1.產(chǎn)生的原因
（1)石墨模具鋼材混淆，實(shí)際鋼材淬火溫度遠(yuǎn)低于要求石墨模具材料的淬火溫度(如把GCr15鋼當(dāng)成3Cr2W8V鋼)。
 (2)石墨模具淬火加熱溫度過高或保溫時間過長。
 (3)石墨模具在爐中放置位置不當(dāng)，在靠近電極或加熱元件區(qū)易產(chǎn)生過熱。
（4）石墨模具鋼淬火前未進(jìn)行正確的球化處理工藝，球化組織不良。
 (5)對截面變化較大的石墨模具，淬火加熱工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，在薄截面和尖角處產(chǎn)生過熱。
2.預(yù)防措施
 (1)石墨模具淬火前應(yīng)進(jìn)行正確的鍛造和球化退火，以確保良好的球化組織。
 (2)鋼材入庫前應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)防鋼材混淆亂放。
 (3)正確制定石墨模具淬火加熱工藝規(guī)范，嚴(yán)格控制淬火加熱溫度和保溫時間。
 (4)石墨模具在爐中加熱時應(yīng)與電極或加熱元件保持適當(dāng)?shù)木嚯x。
 (5)定期檢測和校正測溫儀表，保證儀表正常工作。
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