热处理介质

我国现行常用热处理标准序号　　 标准级别号　　　　　　　　　　　　 标准名称 01　　 JB/T 10174-2000　　　　　　钢铁零件强化喷丸的质量检验方法 02　　 JB/T 10175-2000　　　　　　热处理质量控制要求 03　　 JB/T 3999-1999　　　　　　 钢件的渗碳与碳氮共渗淬火回火 04　　 JB/T 4155-1999　　　　　　 气体氮碳共渗 05　　 JB/T 4202-1999　　　　　　 钢的锻造余热淬火回火处理 06　　 JB/T 4390-1999　　　　　　 高、中温热处理盐浴校正剂 07　　 JB/T 7951-1999　　　　　　 淬火介质冷却性能试验方法 08　　 JB/T 8929-1999　　　　　　 深层渗碳 09　　 JB/T 9197-1999　　　　　　 不锈钢和耐热钢热处理 10　　 JB/T 9198-1999　　　　　　 盐浴硫氮碳共渗 11　　 JB/T 9199-1999　　　　　　 防渗涂料技术要求 12　　 JB/T 9200-1999　　　　　　 钢铁件的火焰淬火回火处理 13　　 JB/T 9201-1999　　　　　　 钢铁件的感应淬火回火处理 14　　 JB/T 9202-1999　　　　　　 热处理用盐 15　　 JB/T 9203-1999　　　　　　 固体渗碳剂 16　　 JB/T 9204-1999　　　　　　 钢件感应淬火金相检验 17　　 JB/T 9205-1999　　　　　　 珠光体球墨铸铁零件感应淬火金相检验 18　　 JB/T 9206-1999　　　　　　 钢件热浸铝工艺及质量检验 19　　 JB/T 9207-1999　　　　　　 钢件在吸热式气氛中的热处理 20　　 JB/T 9208-1999　　　　　　 可控气氛分类及代号 21　　 JB/T 9209-1999　　　　　　 化学热处理渗剂技术条件 22　　 JB/T 9210-1999　　　　　　 真空热处理 23　　 JB/T 9211-1999　　　　　　 中碳钢与中碳合金结构马氏体等级 24　　 JB/T 8555-1997　　　　　　 热处理技术要求在零件图样上的表示方法 25　　 JB/T 4215-1996　　　　　　 渗硼（代替JB4215-86和JB4383-87） 26　　 JB/T 8418-1996　　　　　　 粉末渗金属 27　　 JB/T 8419-1996　　　　　　 热处理工艺材料分类及代号 28　　 JB/T 8420-1996　　　　　　 热作模具钢显微组织评级 29　　 JB/T 7709-1995　　　　　　 渗硼层显微组织、硬度及层深测定方法 30　　 JB/T 7710-1995　　　　　　 薄层碳氮共渗或薄层渗碳钢铁显微组织检验 31　　 JB/T 7711-1995　　　　　　 灰铸铁件热处理 32　　 JB/T 7712-1995　　　　　　 高温合金热处理 33　　 JB/T 7713-1995　　　　　　 高碳高合金钢制冷作模具用钢显微组织检验 34　　 JB/T 4218-1994　　　　　　 硼砂熔盐渗金属（代替JB/Z235-85和JB4218-86） 35　　 JB/T 7500-1994　　　　　　 低温化学热处理工艺方法选择通则 36　　 JB/T 7519-1994　　　　　　 热处理盐浴（钡盐、硝盐）有害固体废物分析方法 37　　 JB/T 7529-1994　　　　　　 可锻铸铁热处理 38　　 JB/T 7530-1994　　　　　　 热处理用氩气、氮气、氢气一般技术条件 39　　 JB/T 6954-1993　　　　　　 灰铸铁件接触电阻淬火质量检验和评级 40　　 JB/T 6955-1993　　　　　　 热处理常用淬火介质技术要求 41　　 JB/T 6956-1993　　　　　　 离子渗氮（代替JB/Z214-84） 42　　 JB/T 6047-1992　　　　　　 热处理盐浴有害固体废物无害化处理方法 43　　 JB/T 6048-1992　　　　　　 盐浴热处理 44　　 JB/T 6049-1992　　　　　　 热处理炉有效加热区的测定 45　　 JB/T 6050-1992　　　　　　 钢铁热处理零件硬度检验通则 46　　 JB/T 6051-1992　　　　　　 球墨铸铁热处理工艺及质量检验 47　　 JB/T 5069-1991　　　　　　 钢铁零件渗金属层金相检验方法 48　　 JB/T 5072-1991　　　　　　 热处理保护涂料一般技术要求 49　　 JB/T 5074-1991　　　　　　 低、中碳钢球化体评级 50　　 GB/T 18177-2000　　　　　　钢的气体渗氮 51　　 GB/T 7232-1999　　　　　　 金属热处理工艺术语 52　　 GB/T 17358-1998　　　　　　热处理生产电能消耗定额及其计算和测定方法 53　　 GB/T 16923-1997　　　　　　钢的正火与退火处理 54　　 GB/T 16924-1997　　　　　　钢的淬火与回火处理 55　　 GB15735 - 1995　　　　　　 金属热处理生产过程安全卫生要求 56　　 GB/T 15749-1995　　　　　　定量金相手工测定方法 57　　 GB/T 13321-1991　　　　　　钢铁硬度锉刀检验方法 58　　 GB/T 13324-1991　　　　　　热处理设备术语 59　　 GB/T 12603-1990　　　　　　金属热处理工艺分类及代号 60　　 GB/T 11354-1989　　　　　　钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 61　　 GB/T 9450-1988　　　　　　 钢铁渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核 62　　 GB/T 9451-1988　　　　　　 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 63　　 GB/T 9452-1988　　　　　　 热处理炉有效加热区测定方法 64　　 GB/T 8121-1987　　　　　　 热处理工艺材料名词术语 65　　 GB/T 5617-1985　　　　　　 钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定我国现行常用热处理

[color=#DC143C][size=4][font=黑体][center]第五章 钢的热处理[/center][/font][/size][/color]5.1 概述 1.热处理的定义 指将钢在固态下加热、保温、冷却，以改变钢的内部组织结构，从而获得需要的性能的一种工艺。 2.热处理的特点 只通过改变工件的组织来改变性能，不改变其形状。 3.热处理的适用范围 只适用固态下发生相变的材料。 4.热处理原理 描述热处理时钢中组织转变的规律。 5.热处理工艺 根据热处理原理而制定的温度、时间、介质等参数 6.热处理分类 （1）根据加热、冷却方式的不同及钢的组织变化特点的不同，将热处理工艺分类如下： 普通热处理：退火、正火、淬火和回火 表面热处理：表面淬火、化学热处理 其他热处理：真空热处理、形变热处理、激光热处理 （2）根据在零件生产过程中所处的位置和作用不同来分类 预备热处理：清除前道工序的缺陷，改善其工艺性能，确保后续加工顺利进行。 最终热处理：赋予工件所要求的使用性能的热处理。 7.热处理时的过热和过冷现象 由于实际加热或冷却时，又过热或过冷现象，因此，将钢加热时的实际转变温度分别用Ac1、Ac3、Accm来表示，冷却时的实际转变温度分别用Ar1、Ar3、Arcm来表示。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/10/200810220906_113890_1622447_3.gif[/img]

摘要 模具作为昂贵的机械加工装备，如何减少损耗，延长其使用寿命，成为技术人员普遍面临的课题。本文就热处理对模具的影响提出一些个人看法，仅供大家参考。关键词 模具 失效 热处理一、模具失效的形式、原因及对策http://www.microscopy.com.cn/data/attachment/portal/201111/15/1646051apfujse1wlr11oo.jpg二、热处理对模具失效的影响因素 由于模具是在极其恶劣的条件下服役，故模具要有足够的强度、韧性、抗摩擦性及咬合性能等。而上述性能的获得除与原材料、工作状况有关外，更重要的是通过热处理工艺改变金属组织及含量、结构、最大限度地提高模具的综合性能。而热处理又是依加热----保温---冷却三大隐蔽过程完成的。故影响质量的因素复杂。1预处理 即模具毛胚的退火，调质及应力处理等。其目的在于消除金属残存的组织缺陷、应力等，形成有利于热处理及淬火的良好条件。该工艺温度、时间、及冷却工艺的正确与否，都对模具失效及质量做出反应。例： T8A钢制冲头 经碳化物微细化预处理后再加低温淬火+回火，可以减少冲头崩裂，使模具提高寿命10倍。 Cr12MoV钢冷冲模 经高温奥氏体化退火+等温退火的预处理后，不但细化晶粒，消除碳化物不均匀性，并使模具服役寿命提高1倍。 9SiCr钢滚丝模 按常规处理，其晶粒度为8—9级，后经超细化预热处理可以达13~14级，抗弯强度及断裂强度分别提高30%和40%。可有效地防止早期失效，寿命可提高1倍。2、淬火 由于加热温度较高，稍有不慎，即会发现晶粒粗大、氧化脱碳、强度、钢性不佳等。淬火中的快速冷却会形成应力隐患，导致模具在服役中早期失效。例： 4Cr5MoSiV钢制铝合金压铸模，在使用2000余次时发生疲劳开裂，经检测发现模具表面强度为HRC40~44。心部为HRC43~44，且裂纹处有0.1mm的贫碳区，呈粗针马氏体，故判为淬火温度过高，保护不良，表面脱碳所为。 反之，淬火温度过低，易出现网状铁素体，形成沿铁素体的脆性断裂，如铬钢冲头在服役中断裂，镜分析呈马氏+铁素体组织，即加热不足所为。3.回火 回火在于消除因力，获得合理的硬度，均匀而正确的金相组织，而应力消除程度又与温度、时间成正比关系。见图1：下图2所示拉深零件，由于工作条件恶劣。http://www.microscopy.com.cn/data/attachment/portal/201111/15/164804l2t9ie4iv6v9p4i8.jpg 原为Cr12MoV钢经淬火+回火常规热处理，温度要求HRC57，仅能拉深1000件即早期失效，后改为T10A钢采用淬火+中温回火后硬度为HRC55。平均寿命达4000件，而后又改为380~400℃回火，使其硬度在HRC48，则寿命可达6000~8000件。而Cr12MoV钢制冲头，冲厚2.5mm的钢板，常规淬火+210℃回火硬度降至HRC58~62，寿命仅有1000件，后采用中温410℃回火，硬度降至HRC57~59。不但克服了模具的早期失效，且冲件达到10000件，寿命提高10倍。 由此可见，回火温度和所获硬度对寿命有巨大影响，而且对应力的消除程度、变形等作出反映。4.软点 淬火加热中，因温度不均匀、保护不良、严重氧化或冷却介质中的污染等，均可造成硬度不均，而使模具强度受损，在模具使用中将出现塌角、变形、掉块等弊病，这对冷镦模、剪切模和中模尤为重要。5.硬化层 磨损失效除与模具硬度过低，或淬硬层过浅有关外，还与化学热处理硬化层有关，若热处理工艺不当，尤其是淬火温度、时间以及冷却介质能力和钢材选择等因素，均可影响淬硬度层导致刃口发钝、抗压强度下降、局部塌陷、变形等早期失效。模具在渗碳、渗氮、渗硼、碳氮共渗化学热处理中由于工艺或配方不适，操作不当也会出现渗层、硬化层不均或过浅等弊端，出现刃口不锋利、咬合、啃刃口、粘模、塌陷、氧化腐蚀和硬化层脱落等失效，严重影响模具的寿命。三、防止模具失效的热处理对策1、 服役中的低温去应力回火 模具在长期服役中，尤其是热作模具在巨大的冲压力和和温度的双重应力作用下，将发生不均匀的塑性变形及金属组织的变化，从而产生可观的内应力，当这种潜在应力聚集到极限时，金属将会出现开裂、崩块、变形等失效。故小于500g的铝压铸模在使用1万次在模具服役一段时间后，应增加低温去应力回火处理，以防止早期失效。如100g的铝压铸模在使用2.5万次，大于500g的铝压铸模在使用500次后，进行低温去应力回火与未去应力回火者有明显不同，前者较后者早期失效的下降25%。2、 精化热处理工艺 如φ175mm×233mm的3Cr2W8V钢热压模冲头，其被冲压坯料要在900℃中加热后，置于4000KN水压机中热压成形。原冲头热处理工艺如图3所示，，平均寿命仅有1200件，即以开裂和磨损的形式失效，后改为图4所示热处理工艺，其平均寿命提高64%，以热疲劳失效。http://www.microscopy.com.cn/data/attachment/portal/201111/15/164938p74p7wfjchwcpzj4.jpg 还有W18Cr4V钢的电池冲压拉深模，原采用常规热处理工艺，仅能拉深锌筒2万件，表面因拉伤和脆断而失效。后改为图5复合热处理工艺后，单头可拉深6万件，双头达10万件以上，节约制模材料、工时，具有明显经济效益。http://www.microscopy.com.cn/data/attachment/portal/201111/15/165011fdsup9dylc80fufy.jpg3、 增加调质工序 调质在模具加工中不仅是获得良好力学性能，改善切削性能的手段，更重要的在于能改善金属内部组织，获得均匀细小颗粒的碳化物，减少网状和带状碳化物偏析及其它缺陷等，这为模具成形后减少变形、防止开裂、减少应力、防止模具在热处理中及服役中的失效有一定作用，一般调质工序在下料→锻造→退火→粗加工成形→调质→精加工成形→淬火回火→磨刃口→装配流程中，调质后的高温回火，由于不要求索氏体组织及性能，故回火温度可高于常温回火温度，以顺利地精加工成形。实践证明，经上述工艺流程的模具其变形量较小，即模具的最大变形发生在粗加工后、精加工成形前的调质中。4、 合理锻造 在锻造中依据材料选择加热温度，方式及加热时间和锻造次数、停锻温度等，并应采取反复横向锻拔、镦拔和多项镦拔、扁方锻造以及对角锻造等，使残余网状、带状碳化物消除，碳化物级别＜2级。经锻造后的钢材流线应合理分布，流线平行于型腔短轴或垂直于型腔端面，呈幅射状以最大限度减少应力和隐患，防止模具早期失效。5、 采用新钢种 模具用钢对其寿命影响甚大，因此选用一些具有良好的抗拉、抗弯强度和有较好淬透性的新型钢种对延长模具寿命有明显提高。6、 正确的电加工及磨削 该工序也是产生应力叠加造成失效的原因之一，故正确的电加工、磨削工艺是防止模具失效的又一途径。7、 改进模具设计结构 为减少模具在机加工、热处理及使用中的应力，模具在设计时应尽可能采取型腔对称法，截面均匀法、边孔最少法、尖角避免法及圆弧多用法的模具设计