Sposób poprawy odkształceń i pęknięć podczas obróbki cieplnej matrycy

Tłoczniki są trudne w produkcji ze względu na dużą różnorodność specyfikacji, złożone kształty i niskie wartości chropowatości powierzchni. Odkształcenie formy po obróbce cieplnej poważnie wpłynie na jakość i żywotność formy. Po pęknięciu podczas obróbki cieplnej forma zostanie zezłomowana. Dlatego też ograniczanie i zapobieganie odkształceniom i pękaniu formy podczas obróbki cieplnej jest ważnym tematem badań dla większości pracowników zajmujących się obróbką cieplną matryc do tłoczenia. Pokrótce analizujemy przyczyny częstych defektów odkształceń i pęknięć w procesie obróbki cieplnej tłoczników oraz proponujemy sposoby ich poprawy. 1. Wstępna obróbka cieplna W przypadku odkuwek matrycowych ze stali eutektoidalnej należy w pierwszej kolejności przeprowadzić obróbkę normalizującą, a następnie wyżarzanie sferoidyzujące w celu wyeliminowania z odkuwek usieciowanego cementytu wtórnego, rozdrobnienia ziaren i wyeliminowania naprężeń wewnętrznych. (Lub w końcu) obróbka cieplna w celu przygotowania organizacji. Przed hartowaniem części tłocznika należy odpuścić w niskiej temperaturze (obróbka stabilizacyjna). W przypadku niektórych form wklęsłych o bardziej złożonych kształtach i wysokich wymaganiach dotyczących precyzji, przed obróbką wykańczającą po obróbce zgrubnej należy przeprowadzić hartowanie i odpuszczanie, aby zmniejszyć odkształcenie hartownicze, uniknąć tendencji do pękania i przygotować się do końcowej obróbki cieplnej. 2. Optymalizacja procesu hartowania i odpuszczania 1. Kontrola odpuszczania Po wyjęciu części formy z chłodziwa nie powinny one pozostawać w powietrzu przez długi czas i należy je w odpowiednim czasie włożyć do pieca odpuszczającego w celu odpuszczenia. Podczas odpuszczania należy unikać kruchości odpuszczania w niskiej temperaturze i kruchości odpuszczania w wysokiej temperaturze. W przypadku niektórych części form wymagających precyzji po hartowaniu stosuje się wielokrotne odpuszczanie w celu wyeliminowania naprężeń wewnętrznych, zmniejszenia odkształceń i uniknięcia tendencji do pękania. 2. Ochrona części hartowanych Hartowanie i odpuszczanie są ważnymi ogniwami wpływającymi na odkształcenia lub pękanie podczas obróbki cieplnej części matryc do tłoczenia. W przypadku hartowania ważnych części formy (takich jak formy wypukłe, formy wklęsłe), które są podatne na odkształcenia lub pękanie, należy zastosować skuteczne środki zabezpieczające, aby kształt części był symetryczny w stosunku do przekroju poprzecznego, a naprężenia wewnętrzne zostały zrównoważone. Powszechnie stosowanymi metodami ochrony są: metoda łączenia, metoda napełniania i metoda blokowania. 3. Oznaczanie temperatury nagrzewania Nadmierna temperatura nagrzewania w celu hartowania powoduje, że ziarna austenitu stają się grubsze, co powoduje utlenianie i odwęglenie oraz zwiększa się skłonność części do odkształcania i pękania. W określonym zakresie temperatur nagrzewania, niska temperatura nagrzewania hartowniczego spowoduje skurczenie się wewnętrznego otworu części i zmniejszenie rozmiaru otworu. Dlatego należy wybrać górną granicę specyfikacji temperatury ogrzewania; a w przypadku stali stopowej wyższa temperatura ogrzewania spowoduje rozszerzenie otworu wewnętrznego i zwiększenie wielkości porów, dlatego należy wybrać dolną granicę temperatury ogrzewania. 4. Ulepszenie metody nagrzewania W przypadku niektórych małych wypukłych i wklęsłych matryc do tłoczenia lub smukłych części cylindrycznych (takich jak małe stemple) można je podgrzać do 520-580 ℃, a następnie podgrzać do temperatury hartowania w średniotemperaturowym piecu do kąpieli solnej, w porównaniu z bezpośrednie użycie pieca elektrycznego lub pieca pogłosowego znacznie zmniejsza odkształcenie hartowanych części i można kontrolować tendencję do pękania. Szczególnie w przypadku części form ze stali wysokostopowej prawidłową metodą ogrzewania jest: najpierw podgrzanie wstępne (temperatura wynosi 530-560 ℃), a następnie zwiększenie do temperatury hartowania. Podczas procesu nagrzewania należy maksymalnie skrócić okres wysokiej temperatury, aby zmniejszyć odkształcenia podczas hartowania i uniknąć powstawania małych pęknięć. 5. Wybór chłodziwa W przypadku stali stopowych najlepszym sposobem ograniczenia odkształceń podczas hartowania jest zastosowanie azotanu potasu i azotynu sodu w gorącej kąpieli lub hartowania etapowego. Metoda ta jest szczególnie odpowiednia do obróbki skomplikowanych kształtów i precyzyjnych wymiarów. Tłocznik. W przypadku niektórych porowatych części formy (takich jak porowata matryca) czas odpuszczania nie powinien być zbyt długi, w przeciwnym razie spowoduje to zwiększenie średnicy otworu lub odległości między otworami. Jeżeli wykorzystuje się charakterystykę skurczu chłodzącego w oleju i rozszerzalności chłodzącej w azotanie, można rozsądnie zastosować hartowanie w dwóch ośrodkach, aby zmniejszyć odkształcenie części. 6. Hartowanie przed cięciem drutu W przypadku niektórych części tłocznika przetwarzanych poprzez cięcie drutu, hartowanie stopniowe i wielokrotne odpuszczanie (lub odpuszczanie w wysokiej temperaturze), przed cięciem drutu należy zastosować procesy obróbki cieplnej, aby poprawić hartowność części i uformować je. Rozkład naprężeń wewnętrznych ma tendencję do być jednolite i znajdować się w stanie stosunkowo małych naprężeń wewnętrznych. Im mniejsze naprężenia wewnętrzne, tym mniejsza tendencja do odkształceń i pękania po cięciu drutem. 7. Optymalizacja metody chłodzenia. Przed wyjęciem części z pieca grzewczego i włożeniem ich do chłodziwa należy je umieścić na powietrzu w celu prawidłowego wstępnego schłodzenia, a następnie schłodzić w chłodziwie, co skutecznie zmniejsza deformację części podczas hartowania i zapobiega skłonność części do pękania Jedna z metod. Po włożeniu części formy do chłodziwa należy je odpowiednio obrócić i zmienić kierunek obrotu, tak aby części zachowały równomierną szybkość chłodzenia, co może znacznie ograniczyć odkształcenia i zapobiec tendencji do pękania. Polecany artykuł: Badanie problemu odkształcenia powierzchni formy ciągnącej i środki zapobiegawcze. Poprzedni artykuł: Wykonaj te punkty, aby skutecznie zapobiec deformacji kół zębatych do tłoczenia