Cr12鋼線切割開裂的原因與預防措施
產生線切割裂紋的主要原因:
1.被切削表面產生了二次淬火層
2.線切割造成的人為創傷,導致應力集中,工件即會發生開裂。
3.回火溫度不夠造成工件內部殘余應力過大,而一般磨削不會造成應力集中,但線切割的細小縫隙可以造成很大的應力集中,因而磨削過程中沒有開裂,可是在線切割時就會開裂。
4.熱處理淬火時保溫時間和回火時間不當
改進措施,預防模具開裂:
1.對于硬度要求大于HRC60,型腔幾何形狀復雜的凸凹模。
2.對于硬度要求在HRC58~62的凸模,回火溫度要≥200°C(注意Cr12鋼避開290°~330°C脆性區),(最好也隨爐冷卻).
3.淬火加溫時溫度保持在1000°C±40°C,對于小型模具(200×160mm以下)一定要保溫≈2小時(最好大于書中公式時間,并注意保護表面不要氧化),不要一到溫度(紅燈一亮)就立即取出淬火,關鍵就在這保溫2小時. 對于中型模具(200×160mm以上)溫度到了以后,一定要保溫≈4小時左右(最好大于書中公式時間,并注意保護表面不要氧化).
4.充分消除淬火殘余應力
5.合理地預留線切割余量,線切割余量5-8mm,避開淬硬層與未淬硬層之間的過渡區
6.增加切通引流釋放的支路,以釋放內應力
7.Cr12系列材料制作的大型模具,為了保證后續的磨削加工,線切割加工,硬度選擇不能超過60HRC。
CR12模具鋼材目前大約為15元/公斤,CR12MOV模具鋼材目前大約為23元/公斤。模具鋼是用來制造冷沖模、熱鍛模、壓鑄模等模具的鋼種。模具是機械制造、無線電儀表、電機、電器等工業部...
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Cr12模具鋼具有較好的淬透性和良好的耐磨性,由于含碳量較高,容易形成不均勻的共晶碳化物,所以沖擊韌度較差,易脆裂。
1、鍛造工藝 Cr12模具鋼屬于萊式體鋼,其鑄態組織中存在魚骨狀共晶碳化物,同時Cr12模具鋼的變形抗力較大,鍛造噸位要與毛坯的大小想適應;導熱性差,加熱溫度為1050~1100℃,始鍛溫度為100~1050℃,終端溫度為850~900℃,鍛后采用爐冷或砂冷并及時退火。
2、退火工藝 經鍛造的毛坯有較大的內應力,硬度較高(477~653HB),難以切削加工,為了消除內應力,改善切削加工性能,須進行退火處理。Cr12模具鋼一般采用等溫球化退火工藝,加熱溫度830~850℃,保溫時間2~3h,等溫720~740℃,保溫3~4h,退火硬度217~267HBS。
3、淬火、回火工藝 為了保證Cr12模具鋼制模具的淬火質量,應十分注意防止在加熱時模具表面的脫碳和氧化問題,一次硬化法淬火加熱溫度為960~980℃,淬火冷卻可采用油冷、空冷或分級冷卻,硬度為60~64HRC,回火可選擇160~400℃進行,一次硬化法淬火加熱溫度為1050~1100℃,淬火冷卻可采用油冷、空冷或分級冷卻,硬度為40~60HRC,工件必須在500~520℃,多次回火(3~4次),鋼的硬度又升高到60~63HRC。
對于Cr12模具鋼制的模具需要"翻新"時,為了便于切削加工可采用高溫回火處理,使模具溫度降低。另外,對于淬火質量不合格需要重淬的模具,為了減少重新淬火產生熱處理變形,也可預先采用高溫回火處理,但高溫回火時應防止模具氧化和脫碳。
該模具鋼也是國際通用的冷作模具鋼之一,逐漸被更優秀的鋼種如Cr12MoV、Cr12Mo1V1或基體鋼所取代。該模具鋼自前蘇聯的X12引進,1957年時即已納入標準(YB-1957)。國外同類型的鋼號有210Cr12(ISO),日本的SKD1(JIS),大同特鋼的DC1、日立金屬的CRD,奧地利百祿公司的K100,瑞典的SVERER3(UHB)等。
Cr12模具鋼主要用于要求高耐磨受沖擊負荷較小的冷沖模工作零件(凸模凹模)、冷擠壓模的凹模等),由于具有明顯的優點和缺點,使用受到一定限制。