采用低温短时淬火法提高 ＣｒＷＭｎ模具使用寿命 齐齐哈尔雄鹰警用器材有限公司（黑龙江１６１００５） 李威李宏宇 我企业生产用冲模均用ＣｒＷＭｎ钢制造，其常规 淬火方法是加热至８３０～８５０￣Ｃ淬火、２００￣Ｃ回火２ｈ， 回火后钢的内部组织为回火马氏体＋细小碳化物＋ 少量残留奥氏体，硬度为６０～６２ＨＲＣ。但在生产使 用中，冲模承受很大压力、弯曲力，出现过早产生 崩刃、脆断、开裂的现象。为提高ＣｒＷＭｎ钢模具服 役期，对热处理工艺重新进行了分析、研究，提出 了低温淬火新工艺，以提高冲模的使用寿命。 （１）首先将冲模进行调质处理，获得细晶粒 １．原因分析 为后处理作好组织准备。即（８５０±１０）℃油淬， ＣｒＷＭｎ钢属合金工具钢，其主要化学成分 （６５０±１０）℃回火，经调质处理ＣｒＷＭｎ钢的内部 Ｗｃ＝Ｏ．９％～１．０５％，Ｗｃ ＝０．９％～１．２％，Ｗｗ＝１．２％ 组织是细颗粒状的珠光体和较细粒状碳化物。 ～１．６％，Ｗ ＝０．８％～１．１％，由于钢中同时加入了 （２）调质后的钢在淬火前要控制升温速度， Ｃｒ、Ｗ、Ｍｎ等合金元素，使钢具有高的淬透性、 经过预热保温消除残留应力。我们将模具件加热到 淬硬性和耐磨性。由于淬透性高，钢在热处理后存 （６８０±１０）℃保温３０ｍｉｎ后，再入盐浴炉迅速加 在较多的残留奥氏体，故热处理变形量小，又由于 热Ｎ８ｏｏ～８２０Ｖ保温５ｍｉｎ，然后油冷。 ｗ有细化晶粒的作用，过热倾向小，使模具有较好 （３）淬火加热温度严格控制在８００～８２０℃， 的韧性。虽然ＣｒＷＭｎ钢具有以上优点，但由于我 保温时间要合适。过短，会使奥氏体中碳的浓度低 企业生产用的冲模均为复杂形状，且所承受的负荷 于０．５％，淬火后形成的低碳马氏体硬度不够；过 较大，采用常规热处理工艺处理，虽具有一定的韧 长，又能使马氏体中碳浓度高于０．６％，淬火后形成 性，但过早出现脆断、崩刃等现象致使模具报废。 隐针马氏体，而得不到好的韧性，加热保温时间要 ２．解决方案 根据冲模大小确定。淬火时，为减少淬火应力，要 控制模具在油中的冷却时间，使工件出油燃烧，表 对于过共析钢，一般淬火加热温度为Ａｃ。＋３０～ 面温度为２００～３００℃即可。 ５０￣Ｃ。采用降低淬火温度可使钢中能获得一定数量 （４）降温淬火后，采用低温回火，回火温度 的板条状马氏体，以提高钢的强韧性，对于高碳钢 为（２００±１０）℃，回火时间为１２０ｍｉｎ。 采用低温、快速、短时加热淬火的工艺，可减少奥 ＣｒＷＭｎ钢的Ａｃ１点是７５０Ｖ，Ａｃ 点是９４０℃， 氏体的碳含量，提高钢的韧性和耐磨性，达到延长 当加热温度高于Ａｃ 时，钢内的珠光体全部转变为 服役期的目的。 ． 奥氏体。由于加热温度只是８００～８２０℃，碳化物不 ３．方案实施 能全部溶于奥氏体，只是部分溶于奥氏体，使奥氏 工艺如附图所示。 体中碳的浓度只限于０．５％～０．６％，淬火油冷后钢 参磊 …麓咎 ４５ 齿轮加工中对锻造及热处理的要求 宁夏天地奔牛集团有限公司减速机分厂 （７５３００１） 王忠民 齿轮类零件是减速机的重要组成部件，其质量 的优劣，直接影响减速机的使用寿命和安全生产。 齿轮加工机床出现和使用以后，严重影响和制约齿 轮加工质量的瓶颈出现在毛坯锻造工艺和热处理工 保温时间、工件大小和在炉内的放置方式，尽量减 少工件在此过程中的变形量。 对圆柱齿轮来说，如果变形量过大，在齿面精 加工过程中，存在单侧轮齿磨不出来而发生废品。 或是齿形齿向在精磨中发生改变，使得接触区偏向 一艺，其中尤以热处理工艺为重。 （１）齿坯锻造环节由于工艺执行不严格，容 易出现内部裂纹，在机械加工过程中不易被发现和 检测，往往工件处于成品或半成品时在内应力的作 用下由内部裂开造成废品，产生质量事故，此类质 量问题时有发生，应严格注意。 边，影响接触区位置，达不到要求。 锥齿轮在热处理过程中要求高，但是热后变形 也最大。最终热处理后，齿轮轴的变形是轴体与轴 头的中心偏差，齿轮的变形是整体弓变，在硬齿面 刮削过程中出现凸凹面，少数轮齿一面提前进入切 削，另一面切削到齿厚时还有黑皮，达不到要求， （２）热处理过程齿轮类零件一般要进行两次 以上的热处理。对齿坯进行热处理的主要目的是消 齿面没有完全切成。提前进入切削的少数齿面的渗 碳层此时已经被切薄，甚至被切掉，使得轮齿失去 硬度和强度，表面看起来挺好，可是在实际装箱使 用时寿命大幅减少。 简而言之，在齿轮类工件的生产过程中，从齿 坯料的锻造，到粗加工后的热处理以及精加工后的 热处理，都要严格执行各工序的工艺流程，减少废 除热锻齿坯造成的内应力，改善齿坯在加工前的金 相组织和可加工性，从而提高生产率，节约刀具费 用，提高机床使用率，减少和防止机械加工中或在 进行热处理时的变形。 齿形加工后进行热处理的目的，主要是提高轮 齿工作面的硬度、工作强度及耐磨性。在此热处理 工艺过程中齿轮类零件极易产生变形，需要精心操 作，细心摸索规律，严格控制淬火时的升温时间、 品，节约成本，提高产品质量是非常关键的。 Ｍ『Ｗ（２０１１１２１４） 的内部组织为极细的板条状马氏体＋少量隐针马氏 体＋碳化物＋少量残留奥氏体，不但能形成板条马 ４．结语 ＣｒＷＭｎ钢模具采用低温、短时淬火新工艺 氏体，而且也使 Ｓ点由１５０℃提高至３００℃左右， 后，减少了模具淬火应力，提高了强韧性，在保证 模具淬火硬度的前题下，由于内部组织获得了板条 减少了残留奥氏体的量，这就能减少相变时的应 力，也减小了冲模淬火产生变形和开裂的倾向。另 外，再经（２００±１０）℃回火２ｈ，淬火马氏体中析 出微量弥散度很大的￡相，淬火应力基本消除。回 火后硬度５８～６０ＨＲＣ。原则上，凸模取下限硬度， 凹模取上限硬度。 马氏体，使钢的韧性较原工艺有了显著的提高。新 工艺应用于生产，解决了模具使用寿命低的问题， 经两年多的生产实践证明，使用寿命较原来提高了 两倍以上，达到了预想目标。ＭＷ （２０１１１１１５） ４６ ４Ｏ； 。 。 ； 参磊 ｒ 工ｒ｜‘『而 。 ｝；ｆ咖工