terminio apdorojimo technikos liejimo formoms vadovas

Terminio apdorojimo technologijos plačiai taikomos liejimo formų gamyboje; jos gali žymiai pagerinti liejimo komponentų mikrostruktūrą ir savybes, prailginti formos tarnavimo laiką, pagerinti apdirbimo kokybę ir sumažinti įrankių nusidėvėjimą.

Liejimo formos paprastai gaminamos iš legiruoto plieno. Tipinės terminio apdorojimo sekos apima sferoidinį atkaitinimą, įtampos pašalinimą/stabilizavimą, grūdinimą (arba grūdinimą ir atkaitinimą) ir kelis atkaitinimo etapus. Pasirinkus tinkamą terminio apdorojimo derinį, galima pasiekti reikiamą stiprumą, atsparumą ir aukštos temperatūros charakteristikas.

Prieš apdorojimas:

1. Tikslas: pašalinti liekamąsias įtampas, susidariusias kalimo arba grubios apdirbimo metu, sumažinti kietumą, kad būtų lengviau pjaustyti, ir paruošti vienodą struktūrą tolesniam grūdinimui ir atkaitinimui.
2. Metodai ir poveikis: sferoidinis atkaitinimas sukuria vienodą mikrostruktūrą su smulkiai pasiskirsčiusiais karbidais, kurie pagerina atsparumą. Grūdinimas ir atkaitinimas (t. y. grūdinimas, po kurio atkaitinama) dažnai užtikrina puikų stiprumo ir atsparumo balansą, todėl štampams, kuriems reikalingas didelis atsparumas, dažniausiai naudojamas atkaitinimas po grūdinimo, o ne sferoidinis atkaitinimas.
3. Rekomendacija: atlikite išankstinį apdorojimą ant kaltinių arba grubiai apdirbtų ruošinių ir užregistruokite proceso partiją, kad vėliau būtų lengviau atsekti kokybę.

Stabilizavimo apdorojimas:

1. Tikslas: pašalinti vidinius įtempius, susidariusius apdirbant, ir sumažinti deformacijos bei įtrūkimų riziką grūdinimo metu. Tai ypač svarbu sudėtingos formos štampams.
2. Tipinis procesas: kaitinti iki 650 °C–680 °C, palaikyti 2–4 valandas, tada išimti iš krosnies ir atvėsinti ore. Sudėtingos geometrijos štampams prieš aušinimą ore atvėsinti krosnyje iki mažiau nei 400 °C, kad dar labiau sumažinti vidinius įtempius.
3. Ypatingi atvejai: EDM (elektros iškrovos apdirbimo) būdu modifikuotuose paviršiuose gali susidaryti perdirbtas arba pažeistas sluoksnis, kuris yra linkęs į vielos pjovimo įtrūkimus; siekiant pašalinti vietines įtampas, reikia atlikti žemesnės temperatūros įtampų pašalinimo atkaitinimą.

Aušinimo įkaitinimas:

1. Priežastis: liejimo formos dažnai gaminamos iš aukštos kokybės plieno, kurio šilumos laidumas yra prastas; greitas tiesioginis kaitinimas gali sukelti didelius temperatūros gradientus, dėl kurių atsiranda įtrūkimų ar deformacijų. Todėl būtinas pakopinis kaitinimas.
2. Prieškaitinimo metodai ir temperatūros: žemesnės temperatūros prieškaitinimas (nuo 400 °C iki 650 °C) gali būti atliekamas dėžutėje arba oro krosnyje. Aukštesnės temperatūros prieškaitinimas geriau atliekamas druskos vonios krosnyje, kad būtų pagerintas šilumos tolygumas.
3. Prieškaitinimo kartų skaičius ir reikalavimai: liejimo formoms, kurioms taikomi nedideli deformacijos kontrolės reikalavimai, gali būti taikomi mažiau prieškaitinimo etapų; siekiant užtikrinti griežtą deformacijos kontrolę, turėtų būti taikomi keli etapiniai prieškaitinimo procesai, kad būtų sumažinti terminio gradiento įtempiai. Įprastas empirinis prieškaitinimo laiko įvertinimas yra 1 min/mm (tik informaciniais tikslais; patikrinkite pagal medžiagos ir komponento storį).

Aušinimas, kaitinimas ir mirkymas:

1. Tikslas: gauti vienodos sudėties austenitą ir pakankamai ištirpdyti karbidus, taip pagerinant aukštos temperatūros stiprumą ir atsparumą minkštėjimui.
2. Temperatūros pasirinkimas: grūdinimo temperatūra turėtų būti pasirenkama pagal medžiagai nustatytas ribas. Aukštesnė grūdinimo temperatūra palanki terminiam stabilumui, tačiau gali skatinti grūdų augimą ir sumažinti atsparumą; štampams, kuriems reikalingas didelis atsparumas, paprastai naudojama santykinai žemesnė grūdinimo temperatūra.
3. Mirkymo trukmė: siekiant užtikrinti homogenizaciją, grūdinimas druskos vonioje paprastai reikalauja palyginti ilgo mirkymo; paprastai skaičiuojama 0,8 min/mm iki 1,0 min/mm (orientacinė vertė; turi būti patvirtinta).

Aušinimas:

1. Aušinimo metodo pasirinkimas: paprastos formos ir mažai deformuojami štampai gali būti aušinami alyva. Sudėtingos formos arba didelius atsparumo deformacijai reikalavimus turintys štampai geriau apdorojami etapiniu (pakopiniu) aušinimu (aušinimas pagreitinamas etapais su laipsniškais perėjimais).
2. Išlyginimas prieš grūdinimą: siekiant išvengti įtrūkimų ir deformacijų, nepriklausomai nuo aušinimo metodo, neaušinkite tiesiogiai iki kambario temperatūros; vietoj to pirmiausia aušinkite iki 150 °C–180 °C, kad išlygintumėte. Išlyginimo laikas gali būti apskaičiuotas kaip 0,6 min/mm (atraminė vertė), tada nedelsiant pereikite prie grūdinimo.
3. Pastabos: kontroliuokite aušinimo greičio profilį, kad išvengtumėte paviršiaus aušinimo / vidaus kaitinimo terminio įtempių koncentracijos. Naudodami pakopinį arba lokalizuotą grūdinimą, užtikrinkite, kad deformacija būtų kontroliuojama, ir numatykite korekcines procedūras.

Atkaitinimas:

1. Būtinybė: pakankamas atkaitinimas pašalina grūdinimo liekamąsias įtampas ir sureguliuoja kietumą bei atsparumą. Liejimo formos paprastai reikalauja kruopštaus atkaitinimo, kuris dažniausiai atliekamas trimis etapais.
2. Pirmojo atkaitinimo temperatūra paprastai pasirenkama medžiagos antrinio kietėjimo diapazone (siekiant stabilizuoti struktūrą).
3. Antroji atkaitinimo temperatūra pasirenkama siekiant reikiamo kietumo.
4. Trečioji atkaitinimo temperatūra yra 10 °C iki 20 °C žemesnė už antrąją atkaitinimo temperatūrą ir naudojama likusiems įtempiams pašalinti bei struktūrai patobulinti.
5. Atkaitinimo aušinimas: po atkaitinimo gali būti naudojamas aušinimas alyva arba oru. Vieno ciklo atkaitinimo laikymo trukmė neturėtų būti trumpesnė nei 2 valandos (tikslų laiką nustatykite pagal detalės storį ir medžiagos reikalavimus).