Bagaimana cara menentukan proses perlakuan panas yang optimal untuk bahan cetakan?

Penentuan proses perlakuan panas optimal untuk material cetakan memerlukan fokus pada tiga tujuan inti: kekerasan tinggi dan ketahanan aus, kekuatan suhu tinggi dan ketahanan lelah, serta kemampuan pengolahan dan ketahanan korosi.

Baja cetakan kerja dingin: dengan kekerasan tinggi dan ketahanan aus tinggi sebagai inti utamanya.

Cocok untuk pembentukan logam pada suhu ruang, seperti penempaan, pembentukan kepala dingin, ekstrusi dingin, dll., yang membutuhkan material dengan kekerasan sangat tinggi (58-64 HRC) dan kemampuan anti-pecah.

Jalur proses perlakuan panas

Persiapan perlakuan panas:
Mengadopsi proses anil sferoidisasi isotermal (pemanasan pada suhu 840-870 ℃, isotermal pada suhu 700-760 ℃ selama 4-6 jam) untuk mendistribusikan karbida secara merata, mengurangi kekerasan hingga ≤ 220 HBS, dan meningkatkan kinerja pemotongan.
Perlakuan panas akhir:
Pendinginan:Panaskan hingga 980-1040 ℃, pertahankan suhu tersebut, kemudian dinginkan dengan minyak atau gas untuk mendapatkan struktur martensit.
Penempaan suhu rendah:Lakukan proses temper 1-2 kali pada suhu 150-250 ℃ untuk menghilangkan tegangan dan mempertahankan kekerasan yang tinggi, serta menghindari penurunan kekerasan yang disebabkan oleh proses temper pada suhu menengah hingga tinggi.

Poin-poin penting optimasi proses

Untuk baja karbon tinggi dan kromium tinggi (seperti tipe Cr12), proses pendinginan suhu rendah dan pemulihan suhu rendah (pendinginan 1050-1080 ℃, temper 180-220 ℃) ​​dapat digunakan untuk meningkatkan ketangguhan dan mencegah retak getas.
Perlakuan panas vakum direkomendasikan untuk cetakan kompleks guna mengurangi oksidasi dan dekarburisasi, dan deformasi dapat dikurangi hingga 30% -40%.

Baja cetakan untuk pengerjaan panas: fokus pada kekuatan suhu tinggi dan ketahanan terhadap kelelahan termal.

Digunakan untuk proses pembentukan suhu tinggi seperti penempaan panas dan pengecoran cetakan, suhu permukaan cetakan dapat mencapai lebih dari 500 ℃, dan perlu memiliki kekerasan merah yang baik, konduktivitas termal, dan ketahanan terhadap retak termal.

Jalur proses perlakuan panas

Persiapan perlakuan panas:
Setelah penempaan, pendinginan lambat dan perlakuan anil (seperti pendinginan tungku setelah isolasi 870 ℃) diperlukan untuk menghilangkan tegangan penempaan dan meningkatkan keseragaman jaringan.
Perlakuan panas akhir:
Pendinginan:Panaskan hingga 1020-1050 ℃, didinginkan dengan oli atau gas untuk memastikan pengerasan inti yang sempurna.
Penempaan suhu tinggi:2-3 siklus temper pada suhu 500-620 ℃, memanfaatkan efek pengerasan sekunder untuk meningkatkan kekerasan hingga 48-52 HRC dan menghindari zona rapuh akibat temper.

Poin-poin penting optimasi proses

Jumlah proses temper tidak boleh kurang dari dua kali untuk mencegah perubahan ukuran yang disebabkan oleh transformasi austenit sisa.
Cetakan berukuran besar dapat didinginkan secara bertahap (pertama didinginkan dengan udara hingga 740-760 ℃ dan kemudian didinginkan dengan oli) untuk mengurangi tegangan termal dan deformasi.

Baja cetakan plastik: menekankan kemudahan pengolahan, kemampuan pemolesan, dan ketahanan terhadap korosi.

Suhu kerja biasanya di bawah 200 ℃, dan mode kegagalan utama adalah keausan, korosi, dan goresan permukaan. Material yang digunakan harus mudah diproses, mudah dipoles, dan tahan korosi.

Jalur proses perlakuan panas

Baja pra-pengerasan:
Pabrik tersebut telah menjalani perlakuan pendinginan dan penempaan (pendinginan + penempaan suhu tinggi), dengan kekerasan 32-38 HRC, dan dapat langsung diproses untuk menghindari deformasi selama perlakuan panas selanjutnya.
Baja karbonisasi:
Suhu karburisasi adalah 900-920 ℃, kedalaman lapisan karburisasi adalah 0,8-1,5 mm, diikuti dengan pendinginan dan temper suhu rendah, dan kekerasan permukaan mencapai 58-64 HRC.
Baja tahan korosi:
Dengan menggunakan larutan padat dan perlakuan penuaan (larutan padat pada suhu 1020-1080 ℃, penuaan pada suhu 420-480 ℃), diperoleh kekerasan 40-44 HRC, yang menggabungkan kekuatan dan ketahanan korosi.

Poin-poin penting optimasi proses

Cetakan presisi disarankan untuk menjalani perlakuan panas vakum, menghasilkan permukaan yang halus dan bebas oksidasi yang kondusif untuk pemolesan seperti cermin.
Jenis baja yang mengandung unsur-unsur yang mudah dipotong seperti sulfur dan kalsium dapat mencapai kinerja pemotongan yang sangat baik dalam kondisi anil dan cocok untuk cetakan dengan kualitas permukaan tinggi.

Prinsip-prinsip Umum Pengendalian Proses

Terlepas dari jenis baja cetakan yang digunakan, poin-poin penting berikut harus dikontrol secara ketat:

Keseragaman pemanasan:Modul berukuran besar harus dipanaskan terlebih dahulu hingga 600-650 ℃ sebelum mencapai suhu austenisasi untuk mencegah keretakan.
Pemilihan metode pendinginan:
Pendinginan gas cocok untuk komponen yang sensitif terhadap deformasi (seperti pendinginan gas bertekanan tinggi 0,6 MPa);
Pendinginan dengan oli cocok untuk benda kerja berpenampang besar, tetapi laju pendinginan perlu dikendalikan untuk mencegah deformasi.
Kecukupan penyesuaian:Suhu pemanasan harus lebih tinggi daripada suhu kerja sebenarnya dari cetakan, dan waktunya tidak boleh kurang dari 60 menit untuk mencegah penurunan kinerja selama penggunaan.
Kontrol deformasi:Untuk struktur yang kompleks, pendinginan isotermal atau pendinginan bertahap lebih disukai, dan deformasi dapat dikontrol dalam batas 0,05 mm.