模具钢淬透性及淬火变形分析研究

通过对影响模具钢淬透性因素和淬火变形的机理分析研究,指出模具钢的淬透性及淬火热处理变形的影响因素是十分复杂的问题。在制定淬火热处理工艺时,应充分考虑工件的形状、钢中的碳含量,根据工件所要求的力学性能,合理选择淬火方法及冷却介质,防止变形及开裂,提高产品质量。     

水溶性淬火介质JX-1118型在H13等热作模具钢淬火中的应用

用JX-1118水溶液作为淬火介质代替传统淬火油对H13热模具钢进行热处理,考察工件热处理后的机械性能及淬裂情况,并分别测试试样在淬火及两次回火后的洛氏硬度,分析淬火件的各种机械性能.结果表明,该介质具有理想的冷却速度和良好的淬透性,淬火后的工件获得了较理想的硬化层深度,有效地解决了油淬不硬、水淬易裂等问题,同时也改善...     

关于模具钢的预备热处理

大量的文献资料介绍了预备热处理(包括亚温淬火与高温回火)对最终处理后的变形和机械性能的影响。但是,对于热作模和压铸模而言,主要采用耐热模具钢并经渗氮处理。而文献资料中几乎未介绍预备热处理对模具钢渗氮后的变形和抗热龟裂性的影响。因此,本文的目的就是研究预备热处理对经整个热处理和化学热处理周期(锻造、退火、预备热处理、淬火、高温回火、渗氮)后模具钢综合性能的影响。选择目前广泛使用的渗氮模具钢4Cr5MoVSi钢进行研究,其化学     

热处理变形问题分析及解决措施

热处理是提升金属材料性能的有效途径,但热处理变形往往是无法避免的,这对工件的加工及最终交付是不利的。分析金属材料热处理变形的影响因素,阐述了应力塑性变形和由比容变化引起的体积变形的原理。并针对30CrMnSiA钢杆件热处理后变形大且难以校正,制定了优化热处理工艺、合理的绑扎方式、淬火入油角度等措施,在保证工件硬度要求的前提下,极大地降低了热处理变形量。     

同步器齿毂的热处理畸变控制

同步器齿毂的齿距累积超差会严重影响同步器的使用寿命和换挡平顺性。主要研究同步器齿毂在多用炉中渗碳淬火时,原材料淬透性、冷却介质、装卡方式等对热处理变形的影响。试验结果表明,采用低淬透性20CrMnTiH1材料、MT355油淬火、平放装卡等方式对控制同步器齿毂热处理变形较优,有益于提升产品质量。     

氯化钙水溶液在碳素工具钢淬火工艺中的试验应用

0　前言碳素工具钢 (以下称碳工钢 )由于热处理后有较高的硬度、一定的耐磨性 ,加之其机械加工性能好、价格便宜 ,在机械制造中常被广泛用于制造冲裁模具、工具等。碳工钢含碳量较高但未添加提高淬透性的合金元素 ,故淬透性较差。采用油淬得不到理想的组织、强度 ;采用盐水淬火则工件变形开裂倾向较大。因此 ,传统上往往选用盐水 -油双液淬火介质。为实现碳工钢在双液介质中的淬火过程 ,关键是控制好工件在盐水中的冷却程度 ,当工件在盐水中冷至 35 0℃左右时 ,即应迅速提出而转入淬火油中冷却。出液太早 ,工件温度过高 ,未转变的奥氏体会在…     

氯化钙水溶液在碳素工具钢淬火工艺中的试验应用

碳素工具钢(以下称碳工钢)由于热处理后有较高的硬度、一定的耐磨性，加之其机械加工性能好、价格便宜，在机械制造中常被广泛用于制造冲裁模具、工具等。碳工钢含碳量较高但未添加提高淬透性的合金元素，故淬透性较差。采用油淬得不到理想的组织、强度；采用盐水淬火则工件变形开裂倾向较大。因此，传统上往往选用盐水一油双液淬火介质。     

40Cr钢底板的微变形淬火

工件淬火时，在保证淬透的前提下，采用更均匀、更缓慢的冷却方式，将热应力、组织应力减小到最低程度，以减小工件的变形［１］。该工艺方法在工具钢、模具钢的热处理中应用较为普遍。本文对４０Ｃｒ钢底板淬火也采用了这种办法，使其硬度达到４５～５０ＨＲＣ，平面度≤...     

大型筒体类圈类件热处理变形控制研究

某厂承制的大型筒体类圈类件在性能热处理过程中发生多起变形超差问题,导致变形后的尺寸无法满足精加工要求,或者加工后工件的硬度或硬度均匀性无法满足要求。针对这一现象,本文介绍了大型筒体类圈类件在性能热处理过程中发生变形的主要阶段,分析了影响工件变形的内部因素和外部因素,并认为：内部因素主要为内应力和工件自身结构,因生产边界条件已经确定,无法通过改变内部因素来控制变形;外部因素为装炉支垫方式和吊具起吊状态,可以通过改进装炉支垫方式和起吊淬火方法来控制大型筒体类圈类件在热处理过程中的变形程度。最终通过改进装炉支垫方式和起吊淬火方法,有效减小了工件的变形程度,并初步建立大型筒体类圈类件热处理变形数据库,为大型筒体类圈类件的制造生产提供参考指导。同时文末介绍了用来控制工件热处理变形的其他措施,在实际热处理生产过程中具有普遍的实际操作意义。     

热处理对模具钢组织转变的影响

以模具钢为研究对象,分析热处理对其组织转变的影响。结果表明,晶粒度会对模具钢的淬透性产生一定的影响,晶粒度越低,淬透性越高。随着含碳量的升高,奥氏体晶粒度的影响作用逐渐降低。     

几种模具热处理工艺改进及表面改性

我们在各种模具钢的热处理加工生产过程中发现了一些模具钢变形、开裂.通过研究、分析及总结,及时提出有效的解决方案.还总结了模具钢改性的几种方法.T10钢冷挤压凹模高温淬火,使表面硬度达到66～ 67 HRC;专利技术的盐浴渗矾,使模具表面硬度达到3000 HV以上;法国专利技术的盐浴硫碳氮共渗(SURSULF&ARCOR...     

模具淬火工艺的控制

通过模具热处理应力及变形的原因分析,提出相应的改善对策。为减小与改善淬火变形,应正确选择模具钢材,保证材质冶金质量,合理设计模具结构,改善冷热加工过程,以及优化淬火工艺参数与操作方法。     

Modeling and Analysis of Deformation for Spiral Bevel Gear in Die Quenching Based on the Hardenability Variation

Spiral bevel gears are widely used to transmit energy between intersecting axes. The strength and fatigue life of the gears are improved by carburizing and quenching. A die quenching process is used to control the deformation of the gear. The deformation is determined by the variations in the hardenability for a certain die quenching process. The relationship between hardenability, phase transformation and deformation needs to be studied to minimize deformation during the adjustment of the die quenching process parameters. In this paper, material properties for 22CrMoH steel are determined by the results of Jominy tests, dilatometry experiments and static mechanical property tests. The material models were built based on testing results under the consideration of hardenability variation. An finite element analysis model was developed to couple the phase transformation and deformation history of the complete carburizing and die quenching process for the spiral bevel gears. The final microstructures in the gear were bainite for low hardenability steel and a mixture of bainite and ferrite for high hardenability steel. The largest buckling deformation at the gear bottom surface is 0.375 mm at the outer circle for the low hardenability gear and 0.091 mm at the inner circle for the high hardenability gear.     

大型压铸模具制造技术

简述了大型压铸模具数值模拟优化的过程,对压铸模具新材料HDD钢的性能进行了分析,探讨了等温热处理和氮化-氧化表面处理工艺对压铸模具性能的影响.试验及生产应用结果表明,HHD钢具有较高的淬透性、较好的耐磨性和抗热疲劳性;真空等温热处理工艺可解决大型压铸模具开裂、变形和淬不透的难题;HHD钢氮化处理后热熔损降低54％,氮化-氧化复合处理后热熔损降低90％.     

含氮耐蚀模具钢TM420的组织与性能

对含氮耐蚀模具钢TM420不同热处理状态下的硬度、晶粒度、显微组织、力学性能以及耐点蚀性能进行了研究.结果表明:含氮耐蚀模具钢TM420退火后组织主要为铁素体+碳化物,一般不含δ铁素体;相比传统耐蚀模具钢,TM420钢具有更好的淬硬性,预硬态试样具有更好的强韧性和耐点蚀性能;TM420钢具有较宽的淬火及回火区间,且具有...     

基于模拟的热处理工艺设计:使淬火工艺与钢种和产品几何形状相匹配

钢铁零件的性能主要决定于所采用的热处理工艺。钢的淬透性决定于合金元素含量,而淬火烈度确定了整个零件中不同部位的温度随时间变化过程。总的来说,零件最终的组织、力学性能、残余应力状态和服役性能均取决于钢的淬透性和淬火工艺。残余应力状态,特别是表面应力状态,是影响零件疲劳寿命的重要因素,可通过控制钢的淬透性和淬火工艺来提高零件的表面压应力,从而提高疲劳寿命。热处理工艺的计算机模拟,包括加热和冷却过程中的相变的计算,提供了一种科学地进行热处理工艺设计、钢种选择以优化某一特定产品性能的方法。本文采用热处理模拟软件DANTE来论证这种设计方法在正齿轮上的应用。     

5CrMnMo钢制热锻模热处理工艺改进

5CrMnMo钢制热锻模的失效形式为早期开裂,模腔变形塌陷.在生产现场反复考察、分析和用金相显微镜分析模具热处理前后的显微组织特征后,通过改进锻后淬火强韧化热处理工艺,显著提高了模具的使用寿命,平均寿命达到20000件.     

Using simulation for heat treatment process design: matching quenching process with steel grade and product geometry

Abstract

The performance of steel parts is heavily dependent on the heat treatment process applied. The alloy content of the steel establishes the steel hardenability. The severity of the quenching establishes the local temperature history throughout the body of the part. In combination, the steel hardenability and the quenching process determine the final microstructure, mechanical properties, residual stress state and the performance of the part. The residual stress state, especially the surface stress state, is a significant factor in affecting fatigue life of the part. The steel hardenability and quenching practice can be adjusted to enhance residual surface compression and improve the fatigue life of a component. Computer simulation of the heat treatment process that includes calculation of the metallurgical phase transformations during the heating and cooling processes offers a method for scientifically designing the heat treatment process and selecting the steel alloy to optimise the performance of a particular product. In this paper, the DANTE heat treatment simulation software will be used to demonstrate this design methodology for a spur gear.     

The Effect of Hardenability Variation on Phase Transformation of Spiral Bevel Gear in Quenching Process

The hardenability of gear steel is dependent on the composition of alloying elements and is one of important criteria to assess process of phase transformation. The variation of hardenability has to be considered in control of the microstructures and distortion during gear quenching. In this paper, the quantitative effect of hardenability has been investigated on phase transformations of spiral bevel gears in die quenching. The hardenability deviation of 22CrMoH steel was assessed by using Jominy test. The dilatometry experiments were conducted to build phase transformation kinetic models for steels with low and high hardenability, respectively. The complete die quenching process of spiral bevel gear was modeled to reveal the significant difference on microstructures and temperature history with variation of hardenability. The final microstructures of the gear are martensite in surface layer after quenching process. There are bainite inside the gear tooth and the mixture of bainite and ferrite inside gear for the gear with low hardenability. The microstructure is bainite inside the gear with high hardenability.     

LD钢模具性能及热处理工艺探讨

分析了传统Cr12、Cr12MoV、CrWMn等冷冲模具材料失效原因。比较了LD钢与高速钢、高铬钢等其它莱氏体模具的机械性能和综合性能。介绍了LD钢和锻造和球化退火工艺,研究了LD钢热处理。LD钢与Cr12MoV钢链板冲模（凸凹模）用于冲制10mm厚中碳钢链板,LD钢比Cr12MoV钢模具使用寿命提高2倍;淬火后经过深冷处理的LD钢模具尺寸稳定性更好,使用寿命更高。