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高硬度刀具對淬火模具鋼切削加工的影響

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高硬度刀具對淬火模具鋼切削加工的影響

發布日期:2015-01-14 10:53 來源:http://www.8103756.live 點擊:

在模具加工及機械制造行業,高硬度材料是模具、耐磨零件常見加工材料,其工作條件差則要求刀具具有足夠的耐磨性能,高硬度材料具有代表性的有模具鋼、淬火鋼等。鎢鋼合金


這些工件材料的硬度較高、抗拉強度可達2600Mpa,且導熱系數低;屬難切削加工材料;與一般材料比銑刀切入時的切削扭矩、溫度均明顯偏大,切削力的波形為尖峰脈沖,單位切削力。


切削加工時,一般高硬銑刀主要有刀尖破損、非正常破損、切削刃疲勞磨損、涂層燒傷及脫落等,而刀尖破磨損效最為突出。因為切削產生的變形比很大,使切屑(一般為針狀)與前刀面接觸面積以及時間都比較小,切削熱集中在刃口附近的前刀面上,而且材料導熱系數低,切削溫度很高,加速了切削刀具的磨損;因而刀具壽命大多不夠穩定,成為模具加工中較為普遍存在的現象。


淬火過程對變形的影響:


1淬火溫度 


淬火溫度是影響變形的主要參數之一,直接影響變形的大小。如淬火溫度選擇較高,在加熱過程中會使喚加熱速度增快,當套圈子表面(A點)已進入塑性區域,而套圈子心部(B點)還處在彈性區域,導致溫度梯度和脹量差△L增大,使內應力增加,如圖1所示。在較高淬火加熱溫度下,還會使碳化物進一步溶解,奧氏體晶粒逐漸長大,使塑性變形抗力降低和內應力增大,造成變形增加。 高溫合金刀具


如淬火溫度選用適宜,可以降低套圈子表面與心部的溫度差,使加熱較均勻,從而使內應力降低,變形減少。淬火溫度與應力的關系如圖2所示。故淬火溫度I區應選用工藝下限或比下限低5~10℃。 


2保溫時間 


在較低的溫度下保溫時間過短,套圈在加熱過程中就會有過多的未溶碳化物,使合金化和碳濃度不足,在淬火中使奧氏體穩定性低,易出現屈氏體。如保溫時間過長,淬火過程中會使內應力相對增大,導致變形增多。 


在奧氏體均勻化時應采用最短的保溫時間,建議取總加熱時間的0.3~0.4倍(根據零件壁厚不同選?。?。 


3冷卻方法 


冷卻不均勻是造成變形的原因之一,套圈在淬火冷卻時,表面冷卻快,心部冷卻慢,當表面過冷奧氏體開始向馬氏體轉變時,心部還未發生轉變。由于比容不同(馬氏體大于奧氏體)會產生一定的組織應力,并且應力的大小與淬火冷卻速度有很大的關系,淬火冷卻速度越快,套圈的表面與心部溫差越大,達到馬氏體轉變點的時間差越大,產生內應力也就越大,使變形增加。


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