熱錘鍛模具在淬火前檢查和清除刀痕等加工缺陷;為避免氧化、脫碳,應(yīng)采用保護(hù)氣氛或裝箱保護(hù)加熱。
錘鍛模在淬火加熱時,要進(jìn)行一次或二次預(yù)熱。預(yù)熱時應(yīng)盡量保證心部熱透,以免升溫至淬火溫度時產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力。錘鍛模具常規(guī)的淬火溫度選在奧氏體晶粒不長大的溫度范圍內(nèi),以保證有較高的沖擊韌度。由于熱錘鍛模具承受很大的沖擊載荷,因此要求模具有好的韌性。提高淬火加熱溫度,有利于獲得較多份額的板條馬氏體,有助于提高鍛模的斷裂抗力,減少鍛模的開裂。例如,應(yīng)用最多的錘鍛模具鋼5CrMnMo和5CrNiMo,在900℃高溫淬火、420-550℃回火二次后,強(qiáng)度、韌性和塑性均出現(xiàn)了峰值,即這兩種鋼的強(qiáng)度、韌性、塑性和熱穩(wěn)定性都處于最佳狀態(tài)。當(dāng)然,提高鍛模淬火加熱溫度的前提是,加熱溫度不能引起奧氏體晶粒長大,否則沖擊韌度等性能會降低。
錘鍛模在箱式電爐中加熱時,加熱系數(shù)為2-3min/mm;鹽浴爐加熱時為1min/mm。尺寸較大的錘鍛模淬火冷到780-8OO℃后再油冷。小模塊的預(yù)冷時間約為3-5min;大模塊約為5-8min。
錘鍛模熱油冷卻時,油溫應(yīng)小于80℃;油溫過高,易形成冷卻不均勻而造成硬度不足或淬火軟點。油冷到150-200℃時,出油空冷,以免冷透時產(chǎn)生裂紋。模具冷卻時也不能過早出油,過早出油,表面硬度能達(dá)到,但心部卻不能硬化,此時,表面淬硬層和未淬硬的心部存在拉應(yīng)力。另外,心部未強(qiáng)化而不能支撐表面,這樣在使用時,模具易產(chǎn)生裂紋。
錘鍛模由型腔和燕尾兩部分組成,燕尾和錘鍛模模面的硬度要求不同,大中型模的型腔部位要求硬度在36-42HRC;燕尾部分承受沖擊,要求硬度為30-35HRC。燕尾部分往往是機(jī)加工應(yīng)力集中的部位,為防止在冷卻時開裂,最好是模具整體入油冷卻3-5min后,將燕尾露出油面停留一段時間,使溫度回升,然后再放入油中,再提出油面,反復(fù)3-5次,即可達(dá)到燕尾自回火和防止開裂的目的。
錘鍛模淬火后,根據(jù)要求硬度的不同,應(yīng)選用不同的回火溫度。
錘鍛模淬火完畢后,應(yīng)立即入爐回火,加熱至回火溫度前,應(yīng)先預(yù)熱一次,并需熱透,因鍛模體積大,不經(jīng)預(yù)熱直接加熱至回火溫度,則會產(chǎn)生很大的溫差而形成熱應(yīng)力。錘鍛?;鼗鸬臅r間應(yīng)充分,否則會造成模具心部硬度偏高,產(chǎn)生開裂?;鼗饝?yīng)進(jìn)行二次,第二次的回火溫度低于第一次回火溫度約10℃,保持時間可縮短20%-25%?;鼗鸷笞詈糜糜屠?,這樣不但能防止第二類回火脆性的產(chǎn)生,而且還可以避免回火后在空冷時模具發(fā)生氧化而影響其表面粗糙度。