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模具热处理检验
时间:2009-10-07    浏览次数:964  

       由于模具材料不甚规范,热处理工艺不太严谨,操作人员素质不高等一系列不利因素,有必要加强对模具热处理进行质量检验。  模具热处理检验应按国家标准、行业标准或企业内控标准规定的程序,对工艺文件或技术标准中规定的检验项目进行严格的检查,并监督现场工艺纪律是否按工艺贯彻,防止和减少废品及返工品的产生。质量检验是模具热处理中非常重要的环节,是信息化、数字化管理的资料库。
 1、热作模具热处理质量检验
  
      热作模具热处理检验主要有4方面:外观、变形、硬度及金相。
  
      外观检查 模具表面任何部位不得有肉眼可见的裂纹,关键部位应用5~10倍的放大镜细看。表面尤其是工作面不应有明显的磕碰伤痕。
  
      变形检查 模具变形泛指模具平面度变化情况,用刀口尺检查平面度,并用塞尺测量。
      
      锤锻模面及压力机模面允许变形量分别见表1和表2所示,压铸模平面允许变形量≤0.15mm。表1 锤锻模模面允许变形量(mm)

模具类型

小型

中型

大型

特大型

变形量

≤0.25

≤0.30

≤0.50

≤0.50

表2 压力机模模面允许变形量(mm)

模块长度

≤500

>500~600

≥600

变形量

0.5~0.6

0.6~0.8

1.0~1.20

  如没有注明要求,变形量应小于留余量的1/3~1/2。  硬度检查 首先将待检部位磨平或抛光,一般用洛氏硬度计C标检定,根据情况,亦可用维氏、肖氏、里氏硬度计检查,还可用洛氏A标HRA,不少人反对用HRC标检,声称用HRC检测压痕深,有可能成为后来模具的裂纹源,但不是绝对的。如果检测的硬度值超高,应在不同部位多测几点,尽可能准确,根据示值,作出是否要提高回火温度的决定;如果所测的硬度值偏低,应在原测硬度附近重新打磨,继续检测,如果还低,应作火花鉴别或光谱分析,一定要找到致使硬度低的真正原因,为返工热处理提供理论依据。  金相检查 从上世纪九十年代以来,笔者在多篇论文中反复强调“硬度是表面现象,金相组织才是本质”这一观点。要达到一定的硬度值,只是徒手之劳,但要达到理想的金相组织,让热处理同胞伤透脑筋。实践证明,对于某一区间的硬度值,至少可实施3种不同的热处理工艺,表面上看硬度值差不得,但金相组织有一定差别,甚至有很大的差别。不要整天忙着打硬度,也要细看一下金相。浙江台州地区几家热处理专业厂,对客户送来的模具,热处理后件件检硬度,并且附上金相检测报告,客户很满意。热作模具的金相检查,可按JB/T8420-1996《热作模具显微组织评定》标准执行。常用几种模具钢显微组织特征及马氏体最大长度见表3。表3 热作模具钢显微组织特征和马氏体针最大长度(mm)

钢号

马氏体级别

显微组织特征

马氏体针

最大长度

5CrNiMo

1

马氏体+细珠光体+铁素体

0.006

2

隐针马氏体+极少量残余奥氏体

0.008

3

细针马氏体+少量残余奥氏体

0.014

4

针状马氏体+残余奥氏体

0.018

5

较粗大针状马氏体+大量残余奥氏体

0.024

6

粗大针状马氏体+大量残余奥氏体

0.040

4Cr5MoSiVl(H13)

1

马氏体+上贝氏体

0.003

2

隐针马氏体+极少量残余奥氏体

0.004

3

细针马氏体+少量残余奥氏体

0.010

4

针状马氏体+残余奥氏体

0.016

5

较粗大针状马氏体+大量残余奥氏体

0.030

6

粗大针状马氏体+大量残余奥氏体

0.036

3Cr2W8V(H21)

1

马氏体+细珠光体+少量碳化物

0.003

2

隐针马氏体+极少量残余奥氏体+少量碳化物

0.004

3

细针马氏体+少量残余奥氏体+碳化物

0.010

4

针状马氏体+残余奥氏体+碳化物

0.016

5

较粗大针状马氏体+大量残余奥氏体+碳化物

0.030

6

粗大针状马氏体+大量残余奥氏体+碳化物

0.036

  注: 1、在500倍放大镜下观察,表中最大长度应×500;

  2、通常热作模具马氏体合格级别为2~4级;

  3、所有的热作模具金相组织都可以参照表3评级;

  4、试样浸蚀剂为4%硝酸酒精溶液。

  2、冷作模具热处理质量检验

  冷作模具热处理质量检验也分4方面:外观、变形、硬度、金相检验。  外观检查 模具表面不得有磕碰、划伤、烧损、麻点及严重的氧化脱碳、锈蚀等现象。肉眼观察不得有裂纹,表面必须光洁,孔眼特别是盲孔内不得堵泥和盐渍,扎绑铁丝等附着物必须清除干净。  变形检查 模具热处理后变形量不得超过留磨量的1/3~1/2,允许变形范围和中心孔孔距变形范围参考表4。

表4 冷作模具热处理后允许变形量(mm)

工作部位名义尺寸

允许变形量

碳素工具钢

低合金工具钢

高合金工具钢

50~120

-0.10

±0.06

+0.02

-0.06

121~200

-0.15

+0.05

-0.15

+0.03

-0.06

201~300

-0.20

+0.06

-0.15

+0.04

-0.08

中心孔距变形率(%)

±0.10

±0.06

±0.04

  硬度检查 模具热处理后应100%检查硬度,批量太大不能件件查,但也应加大抽检量,不能用仪器检者应用标准锉刀检,决不放过1件不合格者。  冲裁模和冷冲模在离刃口5mm内硬度必须达到技术要求,不得有软点。冷镦、冷挤、弯曲及拉深类的模具,主要受力面及R处硬度必须达到技术要求。碳素工具钢小凸模尾部固定部分硬度应控制在30~40HRC,其余部分按图纸验收。  建议用维氏、肖氏、里氏或HRA轻负荷尺标检查硬度,尽量避免用HRC检查,因为有在压痕处产生裂纹的先例,小心点好。
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