survevaluvormide kuumtöötlemise tehnikate juhend

Kuumtöötlemistehnikaid kasutatakse laialdaselt survevaluvormide tootmises; need võivad oluliselt parandada survevaluvormide komponentide mikrostruktuuri ja toimivust, pikendada vormide eluiga, parandada töötlemise kvaliteeti ja vähendada tööriistade kulumist.

Survevaluvormid on tavaliselt valmistatud legeeritud tööriistaterasest. Tüüpilised kuumtöötlusjärjekorrad hõlmavad sfäärilist lõõmutamist, pingete leevendamist/stabiliseerimist, karastamist (või karastamist ja temperdamist) ja mitmekordset temperdamist. Valides sobiva kuumtöötluste kombinatsiooni, on võimalik saavutada nõutav tugevus, sitkus ja kõrge temperatuuri taluvus.

Eeltöötlus:

1. Eesmärk: eemaldada sepistamisest või jämedast töötlemisest jäänud pinged, vähendada kõvadust, et lihtsustada lõikamist, ja valmistada ette ühtlane struktuur järgnevaks karastamiseks ja temperdamiseks.
2. Meetodid ja mõjud: sfäärilise pehmendamise käigus tekib ühtlane mikrostruktuur peenikeste karbiididega, mis parandab sitkust. Karastamine ja temperdamine (st karastamine, millele järgneb temperdamine) tagab sageli parema tugevuse ja sitkuse tasakaalu, mistõttu suure sitkust nõudvate stantside puhul kasutatakse sfäärilise pehmendamise asemel tavaliselt karastamist ja temperdamist.
3. Soovitus: teostage eeltöötlus sepistatud või jämedalt töödeldud toorikutel ja registreerige protsessi partii, et hõlbustada hilisemat kvaliteedi jälgitavust.

Stabiliseerimistöötlus:

1. Eesmärk: eemaldada töötlemise käigus tekkinud sisepinged ja vähendada karastamise käigus tekkiva deformatsiooni ja pragunemise ohtu. See on eriti oluline keeruka kujuga stantside puhul.
2. Tüüpiline protsess: kuumutage 650 °C kuni 680 °C, hoidke 2 kuni 4 tundi, seejärel eemaldage ahjust ja jahutage õhu käes. Keeruka geomeetriaga stantside puhul jahutage ahjus alla 400 °C enne õhu käes jahutamist, et veelgi vähendada sisepingeid.
3. Erijuhud: EDM-iga (elektrilahendusega töötlemine) muudetud pindadel võib tekkida ümbersulatatud või kahjustatud kiht ning need on kalduvad traatlõikamisest tingitud pragunemisele; kohalike pingete eemaldamiseks tuleks teha madalama temperatuuriga pingete eemaldamise kuumutamine.

Kõrgsulatusega eelkuumutus:

1. Põhjus: survevaluvormid on sageli valmistatud kõrge legeeritud terasest, millel on halb soojusjuhtivus; kiire otsene kuumutamine võib tekitada suuri temperatuuri gradiente, põhjustades pragunemist või moonutusi. Seetõttu on vajalik etapiviisiline eelkuumutus.
2. Eelkuumutamise meetodid ja temperatuurid: madalama temperatuuriga eelkuumutamine (400 °C kuni 650 °C) võib toimuda kasti- või õhkuahjus. Kõrgema temperatuuriga eelkuumutamine on parem teha soolavanniahjus, et parandada soojuse ühtlust.
3. Eelkuumutuste arv ja nõuded: vormid, mille deformatsiooni kontrolli nõuded on madalad, võivad kasutada vähem eelkuumutusetappe; range deformatsiooni kontrolli puhul tuleks kasutada mitmeastmelist eelkuumutust, et vähendada termilise gradiendi pinget. Eelkuumutuse aja tavaline empiiriline hinnang on 1 min/mm (ainult viite jaoks; kontrollige materjali ja komponendi paksuse alusel).

Kõrgendatud temperatuuril kuumutamine ja leotamine:

1. Eesmärk: saada ühtlase koostisega austeniit ja lahustada karbiidid piisavalt, parandades seeläbi kõrge temperatuuri tugevust ja pehmenemiskindlust.
2. Temperatuuri valik: karastamistemperatuur tuleks valida materjalile määratud piirides. Kõrgem karastamistemperatuur soodustab termilist stabiilsust, kuid võib soodustada terade kasvu ja vähendada sitkust; suurt sitkust nõudvad vormid kasutavad üldjuhul suhteliselt madalamat karastamistemperatuuri.
3. Leotamisaeg: homogeensuse tagamiseks nõuab soolavannis karastamine tavaliselt suhteliselt pikka leotamist; tavaline hinnang on 0,8 min/mm kuni 1,0 min/mm (viiteväärtus; tuleb kontrollida).

Karastamise jahutamine:

1. Jahutusmeetodi valik: lihtsa kujuga ja madala deformatsioonitundlikkusega stantsid võib jahutada õlis. Keeruka kujuga või kõrge deformatsioonikindluse nõuetega stantsid on parem töödelda astmelise (etapilise) karastamisega (jahutamine kiirendatakse astmeliselt järkjärguliste üleminekutega).
2. Võrdlemine enne karastamist: pragunemise ja deformatsiooni vältimiseks, olenemata jahutusmeetodist, ärge jahutage otse toatemperatuurini, vaid jahutage esmalt 150 °C kuni 180 °C võrdlemiseks. Võrdlemise aeg võib olla umbes 0,6 min/mm (viide), seejärel jätkake kohe karastamisega.
3. Märkused: kontrollige jahutuskiiruse profiili, et vältida pinnajahtumise/südamiku kuumenemise termilise pinge kontsentratsiooni. Astmelise või lokaalse jahutamise kasutamisel tagage, et deformatsioon on kontrollitav, ja näidake ette korrigeerivad protseduurid.

Karastamine:

1. Vajadus: piisav karastamine eemaldab karastamisjäägid ja reguleerib kõvadust ja sitkust. Survevaluvormid vajavad üldjuhul põhjalikku karastamist, mis tavaliselt toimub kolmes etapis.
2. Esimese karastustemperatuuri valitakse tavaliselt materjali sekundaarse kõvenemise vahemikust (struktuuri stabiliseerimiseks).
3. Teine temperdamise temperatuur valitakse vajaliku kõvaduse saavutamiseks.
4. Kolmas karastustemperatuur on 10–20 °C madalam kui teine karastustemperatuur ja seda kasutatakse jääkpingete eemaldamiseks ja struktuuri täiustamiseks.
5. Karastamise jahutamine: pärast karastamist võib kasutada õlijahutust või õhujahutust. Ühe tsükli karastamise hoidmisaeg ei tohi olla lühem kui 2 tundi (täpne aeg määratakse kindlaks osa paksuse ja materjalinõuete alusel).