Cr12MoV復合凹凸模早期斷裂的控制

  生產(chan)中(zhong)發現(xian)(xian),Cr12MoV復(fu)合凹凸模(mo)使用中(zhong),會(hui)出現(xian)(xian)早期縱向脆斷,模(mo)具壽命低,嚴重影響產(chan)品質量和(he)正常生產(chan)。凹凸模(mo)熱處理工藝為:1040℃×1h油冷+180℃×2h回火(huo)。模(mo)具熱處理后顯微(wei)組織為回火(huo)馬(ma)氏體+殘留奧(ao)氏體+碳化物。

  分(fen)析認(ren)為(wei):凹凸模(mo)斷裂(lie)(lie)早(zao)期(qi)失(shi)效(xiao)的(de)主(zhu)要原因是(shi)模(mo)具中殘留奧(ao)氏體含量多,碳(tan)(tan)化物大(da)(da)小不均且(qie)有(you)大(da)(da)塊碳(tan)(tan)化物及棱角碳(tan)(tan)化物,使模(mo)具強(qiang)(qiang)度和靭性明顯下降(jiang),疲勞(lao)強(qiang)(qiang)度低,在交變應力(li)作用下,凹凸模(mo)薄弱處(凹模(mo)內壁)萌(meng)生疲勞(lao)裂(lie)(lie)紋(wen),且(qie)迅速擴展(zhan)并發生早(zao)期(qi)脆斷。凹模(mo)薄壁處出現(xian)最大(da)(da)拉應力(li)使模(mo)具裂(lie)(lie)紋(wen)迅速擴展(zhan)至疲勞(lao)脆斷,是(shi)凹凸模(mo)早(zao)期(qi)失(shi)效(xiao)的(de)外(wai)部原因和結構因素。

  為此,相關改進措(cuo)施(shi)是:

  1.選用直徑較小的棒料制作模具

  由(you)于Cr12MoV鋼模具(ju)碳(tan)化物(wu)偏析(xi)嚴(yan)重(zhong),較小棒料軋制畸變(bian)量大(da),碳(tan)化物(wu)較細小,同時有利于后續改(gai)鍛畸變(bian),使碳(tan)化物(wu)進一步細化。模具(ju)經多次(ci)鐓(dui)拔改(gai)鍛后,可(ke)使鍛造流線與工件切向(xiang)拉應(ying)力平行,從而(er)提高凹(ao)模內壁(bi)的疲(pi)勞強度(du)。

  2.熱處理工藝

  降低模具淬火溫度,取淬火溫度為980℃,一(yi)(yi)方面可細化晶粒,另一(yi)(yi)方面可降低殘留(liu)奧氏體(ti)含量,提(ti)高(gao)凹(ao)(ao)模疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度。回(hui)火溫度從180℃改為400℃,可提(ti)高(gao)模具的強(qiang)(qiang)籾性,同時(shi)使(shi)工件中大(da)部分殘留(liu)奧氏體(ti)發生(sheng)轉變,使(shi)殘留(liu)奧氏體(ti)量降低,最后得(de)到具有更(geng)高(gao)疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度的回(hui)火索氏體(ti)組織(zhi)。這樣(yang),模具的疲(pi)勞(lao)強(qiang)(qiang)度遠(yuan)高(gao)于凹(ao)(ao)模內壁處的最大(da)切向拉應力,防止(zhi)裂紋萌生(sheng)。

  3.表面強化工藝

  Cr12MoV鋼經980℃淬火+400℃回火后(hou),模(mo)具疲勞(lao)強度和(he)(he)韌性(xing)(xing)提(ti)(ti)高(gao),但表面硬(ying)度和(he)(he)耐磨性(xing)(xing)能下降,為(wei)此可采用電火花表面強化(hua)工藝。電火花強化(hua)可使(shi)凸模(mo)刃口部位的(de)硬(ying)度顯(xian)著提(ti)(ti)高(gao),達(da)1100HV以上,使(shi)模(mo)具的(de)耐磨性(xing)(xing)和(he)(he)使(shi)用壽命大大提(ti)(ti)高(gao)。

  采用上述改進工(gong)藝后(hou),Cr12MoV鋼凹凸模強(qiang)度(du)、硬度(du)、耐(nai)磨(mo)性(xing)能和疲勞強(qiang)度(du)大大提(ti)高。工(gong)藝模具工(gong)作壽命(ming)的10倍以上。同時,新工(gong)藝降低了生產成(cheng)本,提(ti)高了沖壓生產率,技術(shu)經濟效益(yi)顯著。