模具熱處理變形的主要原因（模具鋼熱處理工藝500例下載）(模具鋼中耐熱鋼和耐熱合金的分類)
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1、模具熱處理變形的主要原因（模具鋼熱處理工藝500例下載）
模具熱處理變形的主要原因（模具鋼熱處理工藝500例下載）
模具結構設計的影響有些模具材料和鋼材很好，往往是因為模具結構設計不合理，比如薄邊、尖角、凹槽、陡臺階、厚度懸殊等。
1.變形的原因因為模具不同部位厚度不均勻或有尖銳圓角，淬火時模具不同部位之間的熱應力和組織應力不同，導致不同部位體積膨脹不同，淬火后模具變形。
模具制造工藝和殘余應力的影響在工廠中經常發現。
一些形狀復雜、精度要求高的模具，熱處理后變形較大。
經過仔細調查，發現在機械加工和最終熱處理過程中沒有對模具進行預熱處理。
1.變形引起加工時殘余應力和淬火后應力的疊加，增加了熱處理后模具的變形。
(1)粗加工后，半精加工前，應進行一次去應力退火，即(630-680)℃×(3-4)h爐冷卻至500℃以下，出爐空冷，也可采用400℃×(2-3)h去應力處理。
(2)降低淬火溫度，降低淬火后的殘余應力。
上述措施可以降低淬火后模具的殘余應力，減少模具的變形。
加熱速度的影響模具熱處理后的變形一般認為是冷卻造成的，這是不正確的。
別是對于復雜的模具，加工工藝是否正確往往對模具的變形有很大的影響。
對比一些模具加熱技術，可以明顯看出加熱速度較快，往往會導致較大的變形。
鋼材加熱時，在同一個模具中，各部分溫度的不均勻(即加熱不均勻)必然會造成模具中各部分膨脹的不一致，從而形成因加熱不均勻而產生的內應力。
在鋼的相變點以下的溫度，不均勻加熱主要產生熱應力，而在相變溫度以上的不均勻加熱也會產生組織轉變的不同步，不僅產生組織應力。
因此，加熱速度越快，模具表面與型芯的溫差越大，熱處理后模具的應力越大，變形也越大。
(2)注意事項:復雜模具加熱到相變點以下時，應緩慢加熱。
一般來說，模具在真空熱處理中的變形要比在鹽浴爐中小得多。
1.采用預熱，一次性預熱(550-620。
c)；二次預熱(550-620而800-850進行測試。
對于復雜模具，加熱淬火也是在正常加熱溫度下進行，在允許上限溫度下加熱后的熱處理變形遠大于允許下限溫度下的熱處理變形。
因為較大的晶粒尺寸可以增加淬透性，淬火和冷卻過程中產生的應力就越大。
再者，由于大部分復雜模具是由中高合金鋼制成的，如果淬火溫度高，由于Ms點低，顯微組織中的殘余奧氏體量會增加，從而增加模具熱處理后的變形量。
（2)注意事項:在保證模具技術條件的情況下，合理選擇加熱溫度，盡量選擇較低的淬火加熱溫度，以減少冷卻時的應力，從而減少復雜的熱處理變形殘余奧氏體對某些高合金模具鋼的影響，如Cr12MoV鋼，在低溫淬火回火后，模具的長度、寬度、高度都有所降低，這是淬火后殘余奧氏體過多造成的。
1.變形原因:合金鋼(如Cr12MoV鋼)淬火后含有大量殘余奧氏體，鋼中各種組織的比容不同，奧氏體的比容最小，這是高合金鋼模具低溫淬火回火后體積減小的主要原因。
鋼的各種組織的比容按以下順序遞減:馬氏體-回火索氏體-珠光體-奧氏體。
如前所述，淬火加熱溫度越高，殘余奧氏體越大，因此選擇合適的淬火加熱溫度是降低模具收縮率的重要措施。
一般在保證模具技術要求的情況下，應考慮模具的綜合性能，適當降低模具的淬火加熱溫度。
(3)淬火后冷處理是減少殘余奧氏體量的最佳工藝，也是減少模具變形和穩定使用時尺寸變化的最佳措施。
因此，對于精密復雜的模具，一般應采用深冷處理。
冷卻介質和冷卻方式對模具熱處理變形的影響往往在淬火冷卻后表現出來。
這雖然受以上因素影響，但在冷卻過程中的影響也不容忽視。
1.變形的原因當模具冷卻到Ms點以下時，鋼將發生相變。
除了由不一致冷卻引起的熱應力之外，還會有由不均勻相變引起的結構應力。
冷卻速度越快，冷卻越不均勻，模具的應力越大，變形也越大。
模具鋼中耐熱鋼和耐熱合金的分類
按性能和用途，模具鋼中耐熱鋼可分成三大類：。
應具有高溫抗氣體腐蝕(主要是抗氧化)能力。
是動力設備大量使用的鋼，它應具有上述西方面的高溫性能。
日本日立skd-11模具鋼 skd，
1、高溫強度和韌性好，耐磨性較佳，易切削；。
2、SKD11是一種有很好強度、韌性及耐熱平衡性的冷模具鋼，近年來隨著各向同性產品的開發而日益向高韌性等方面發展，它可以使模具壽命更長，性能更穩定，且易于加工，熱處理變形小。
（1)進行了真空脫氣精煉,因此內部質量極為清潔。
（3)淬透性良好,空冷就能硬化,無需擔心淬裂。
（4)熱處理變形非常小,淬火偏差極小,最適合有精度要求的模具。
（5)耐磨性極為優秀,最適合用作銹鋼或高硬材料的沖裁模。
為獲得最高硬度和尺寸穩定性，模具在淬火后立即深冷-70攝氏度至-80攝氏度，保持3-4小時，然后再回火處理，經深冷處理的工具或模具硬度比常規熱處理硬度高1-3HRC。
形狀復雜和尺寸變化較大的零件，深冷處理有產生開裂的危險。
模具或工件氮化處理后，表面形成一層具有很高硬度和一定耐蝕性的硬化組織。
工件表面硬度約為1250HV，氮化時間對滲層影響如下表所示。
氮化時間（小時）203060滲氮層深度mm0.250.300.35。
通常軟氮化處理2小時，硬化層深度可達到10-20um.磨削加工模坯或工作在低溫回火狀態，磨削容易產生磨削開裂。
為防止裂紋發生應采取小的磨削進給量多次磨削，同時輔加良好的水冷條件。
線切割加工形狀復雜或尺寸較大的模具，最終成行采用線切割加工時，通常會遇到開裂現象發生。
為防止開裂，建議采用氣淬及高溫回火處理，以降低熱處理應力，或對模胚進行腔預加工處理。
淬火：先預熱700～750℃，再加熱至1000～1050℃在靜止空氣中冷卻，如鋼具厚度在6寸以上者加熱至980～1030℃在油中淬硬更佳。
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