冷沖硅鋼片凹模形狀復(fù)雜,,精度要求高,。凹模材料為Cr12MoV鋼。Cr12MoV鋼凹模熱處理為1030℃淬火+180℃回火常規(guī)處理,。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),,凹模熱處理后耐磨性差,生產(chǎn)中需多次修模,,出現(xiàn)大量凹模早期斷裂失效。
分析認(rèn)為,,凹模低溫回火后仍有殘留應(yīng)力,,磨削中引起磨削應(yīng)力,凹模修磨刃口中反復(fù)磨削使殘留應(yīng)力增大,,當(dāng)總拉應(yīng)力高于工件斷裂抗力時(shí),,將產(chǎn)生磨削裂紋,。另外,磨削熱不僅使回火馬氏體發(fā)生分解,,同時(shí)使殘留奧氏體轉(zhuǎn)變生成馬氏體,,因而產(chǎn)生相變應(yīng)力(附加應(yīng)力),磨削中產(chǎn)生的附加應(yīng)力是凹模產(chǎn)生磨削裂紋的主要原因,。磨削裂紋產(chǎn)生后,,在交變應(yīng)力的作用下,裂紋擴(kuò)展形成貝殼狀花樣的疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū),,當(dāng)裂紋擴(kuò)展到臨界尺寸后,,便發(fā)生瞬間斷裂,形成結(jié)晶狀的最后斷裂區(qū),。
為此,,采取的改進(jìn)措施是:
1、提高淬火加熱溫度
從1030℃提高至1100℃,使奧氏體溶入更多的碳和合金元素,,減少淬火后塊狀碳化物,,提高模具硬度、強(qiáng)度及耐磨性能,。
2,、增加深冷處理
這是防止凹模壽命不高的主要方法。采用凹模油淬,,在25min內(nèi)將模具放入液氮中深冷處理,。以減少殘留奧氏體含量,可顯著提高凹模的強(qiáng)度和硬度,。
3,、提高回火溫度
從180℃回火提高到520℃高溫回火。目的使碳化物從馬氏體中彌散析出產(chǎn)生二次硬化,,使模具組織中碳化物呈顆粒狀均勻分布,,使凹模的強(qiáng)靭性、硬度和耐磨性明顯提高,,從而提高模具的工作壽命,。
采用上述改進(jìn)工藝后,Cr12MoV鋼硅鋼片凹模的平均硬度從原來(lái)的57.4HRC提高到67.4HRC,,凹模工作壽命提高9.2倍,,避免了磨削裂紋缺陷和模具早期斷裂失效破壞,降低了生產(chǎn)成本,。