模具熱處理缺陷及預防
1．模具表面有軟點
模具熱處理后表面有軟點,將影響模具的耐磨性、減少模具的使用壽命。
（1）產(chǎn)生原因
1）模具在熱處理前表面有氧化皮、銹斑及局部脫碳。
2）模具淬火加熱后，冷卻淬火介質(zhì)選擇不當，淬火介質(zhì)中雜質(zhì)過多或老化。
（2）預防措施
1）模具熱處理前應去除氧化皮、銹斑，在淬火加熱時適當保護模具表面，應盡量采用真空電爐、鹽浴爐和保護氣氛爐中加熱。
2）模具淬火加熱后冷卻時，應選擇合適的冷卻介質(zhì)，對長期使用的冷卻介質(zhì)要經(jīng)常進行過濾，或定期更換。
2．模具熱處理前組織不佳
模具zui終球化組織粗大不均、球化不完善，組織有網(wǎng)狀、帶狀和鏈狀碳化物，這將使模具在淬火后易產(chǎn)生裂紋，造成模具報廢。
（1）產(chǎn)生原因
1）模具鋼材料原始組織存在嚴重碳化物偏析。
2）鍛造工藝不佳，如鍛造加熱溫度過高、變形量小、停鍛溫度高、鍛后冷卻速度緩慢等，使鍛造組織粗大并有網(wǎng)狀、帶狀及鏈狀碳化物存在，使球化退火時難以消除。
3）球化退火工藝不佳，如退火溫度過高或過低，等溫退火時間短等，可造成球化退火組織不均或球化不良。
（2）預防措施
1）一般應根據(jù)模具的工作條件、生產(chǎn)批量及材料本身的強韌化性能，盡量選擇品質(zhì)好的模具鋼材料。
2）改進鍛造工藝或采用正火預備熱處理，來消除原材料中網(wǎng)狀和鏈狀碳化物及碳化物的不均勻性。
3）對無法進行鍛造的碳化物偏析嚴重的高碳模具鋼可進行固溶細化熱處理。
4）對鍛造后的模坯制定正確的球化退火工藝規(guī)范，可采用調(diào)質(zhì)熱處理和快速勻細球化退火工。
5）合理裝爐，保證爐內(nèi)模坯溫度的均勻性。
3．模具產(chǎn)生淬火裂紋
模具在淬火后產(chǎn)生裂紋是模具熱處理過程中的zui大缺陷，將使加工好的模具報廢，使生產(chǎn)和經(jīng)濟造成很大損失。
（1）產(chǎn)生的原因
1）模具材料存在嚴重的網(wǎng)狀碳化物偏析。
2）模具中存在有機械加工或冷塑變形應力。
3）模具熱處理操作不當（加熱或冷卻過快、淬火冷卻介質(zhì)選擇不當、冷卻溫度過低、冷卻時間過長等）。
4）模具形狀復雜、厚薄不均、帶尖角和螺紋孔等，使熱應力和組織應力過大。
5）模具淬火加熱溫度過高產(chǎn)生過熱或過燒。
6）模具淬火后回火不及時或回火保溫時間不足。
7）模具返修淬火加熱時，未經(jīng)中間退火而再次加熱淬火。
8）模具熱處理的，磨削工藝不當。
9）模具熱處理后電火花加工時，硬化層中存在有高的拉伸應力和顯微裂紋。
（2）預防措施
1）嚴格控制模具原材料的內(nèi)在質(zhì)量
2）改進鍛造和球化退火工藝，消除網(wǎng)狀、帶狀、鏈狀碳化物，改善球化組織的均勻性。、
3）在機械加工后或冷塑變形后的模具應進行去應力退火（>600℃）后再進行加熱淬火。
4）對形狀復雜的模具應采用石棉堵塞螺紋孔，包扎危險截面和薄壁處，并采用分級淬火或等溫淬火。
5）返修或翻新模具時需進行退火或高溫回火。
6）模具在淬火加熱時應采取預熱，冷卻時采取預冷措施，并選擇合適淬火介質(zhì)。
7）應嚴格控制淬火加熱溫度和時間，防止模具過熱和過燒。
8）模具淬火后應及時回火，保溫時間要充分，高合金復雜模具應回火2-3次。
9）選擇正確的磨削工藝和合適的砂輪。
10）改進模具電火花加工工藝，并進行去應力回火。
4．模具淬火后組織粗大
模具淬火后組織粗大，將嚴重影響模具的力學性能，使用時將會使模具產(chǎn)生斷裂，嚴重影響模具的使用壽命。
（1）產(chǎn)生的原因
1）模具鋼材混淆，實際鋼材淬火溫度遠低于要求模具材料的淬火溫度（如把gcr15鋼當成3cr2w8v鋼）。
2）模具鋼淬火前未進行正確的球化處理工藝，球化組織不良。
3）模具淬火加熱溫度過高或保溫時間過長。
4）模具在爐中放置位置不當，在靠近電極或加熱元件區(qū)易產(chǎn)生過熱。
5）對截面變化較大的模具，淬火加熱工藝參數(shù)選擇不當，在薄截面和尖角處產(chǎn)生過熱。
（2）預防措施
1）鋼材入庫前應嚴格進行檢驗，嚴防鋼材混淆亂放。
2）模具淬火前應進行正確的鍛造和球化退火，以確保良好的球化組織。
3）正確制定模具淬火加熱工藝規(guī)范，嚴格控制淬火加熱溫度和保溫時間。
4）定期檢測和校正測溫儀表，保證儀表正常工作。
5）模具在爐中加熱時應與電極或加熱元件保持適當?shù)木嚯x。
5．模具硬度低或不均勻
模具熱處理后硬度偏低或硬度不均勻?qū)⑹鼓＞吣湍バ越档?，使模具早期失效，嚴重影響模具的使用壽命?br>（1）產(chǎn)生的原因
1）大型模具選用了淬透性低的鋼種。
2）模具鋼材原始組織中碳化物偏析嚴重。
3）模具鍛造工藝不正確，鍛后未進行很好的球化，使模具鋼球化組織不良。
4）模具表面殘留有退火脫碳層或淬火加熱時產(chǎn)生脫碳層。
5）模具淬火溫度過高，淬火后殘留奧氏體量過多；或淬火溫度過低，使模具鋼相變不*。
6）模具淬火加熱后冷卻速度慢，分級、等溫過高或時間過長、冷卻介質(zhì)選擇不當。
7）淬火介質(zhì)中含雜質(zhì)過多或老化。
8）模具淬火冷卻后出淬火介質(zhì)時溫度過高、冷卻不足。
9）回火不充分及回火溫度過高。
（2）預防措施
1）正確選用模具鋼種，大型模具應選用淬透性高的高合金模具鋼。
2）選擇合理的鍛造工藝和球化退火工藝，保證有良好的預備熱處理組織。
3）模具熱處理前應*消除模具表面的銹斑和氧化皮，并注意加熱時的保護，在有條件的情況下盡量采用真空加熱或保護氣氛加熱，鹽浴加熱時應進行良好的脫碳處理。
4）正確制定模具淬火回火工藝規(guī)格，回火要充分。
5）應選用合適的冷卻介質(zhì)和冷卻方式。
6）要嚴格控制堿浴水分含量，對長期使用的淬火油要經(jīng)常進行過濾及定期更換。
7）對硬度要求高的模具可采用深冷處理。
8）為了提高模具的硬度和使用壽命，對淬火后的模具可進行表面強化處理（如滲氮或氮碳共滲熱處理等）。
6．模具表面脫碳
模具在熱處理時由于保護不良，模具表面脫碳，使模具淬火后的硬度大大降低，嚴重影響模具的使用壽命。
（1）產(chǎn)生的原因
1）模具在箱式或井式電阻爐中加熱時，模具表面產(chǎn)生脫碳。
2）在鹽浴爐加熱時，鹽浴老化，未能很好地進行脫氧處理。
3）模具的工、夾具向鹽浴中帶進鐵銹。
（2）預防措施
1）模具在空氣電爐中加熱時，要采用保護氣氛或保護措施（如涂料保護等）。
2）鹽浴加熱時，鹽的質(zhì)量必須符合標準的要求，并經(jīng)300~500℃×2~4h的烘干脫水處理。
3）鹽浴應定期脫氧，嚴格控制鹽浴中的氧化物含量，并定期清除爐渣，以免鹽浴中氧化物增長過快。
4）在有條件的情況下，應盡量采用真空加熱。
7．模具腐蝕
模具在鹽浴加熱時，由于鹽浴中氧化物的腐蝕，使模具表面質(zhì)量較差，另外空氣中加熱時間的氧化，脫碳和硝鹽中的分級淬火和等溫淬火時也會對模具產(chǎn)生腐蝕，如不能時清除，將嚴重影響模具表面的硬度和使用性能，降低模具的使用壽命。
（1）產(chǎn)生的原因
1）在空氣爐中加熱模具表面保護不良。
2）在鹽浴爐中碳酸鹽或硫酸鹽的含量過高。
3）鹽浴中脫氧不良。
4）模具和夾具向鹽浴爐中帶進氧化物。
5）模具在400~500℃的硝鹽中分級冷卻時，所產(chǎn)生的氧化腐蝕。
（2）預防措施
1）在有條件的情況下盡量采取真空加熱，在空氣爐中加熱時應采用保護氣氛或保護措施。
2）應嚴格控制鹽浴中碳酸鹽的含量，不用黃血鹽作高溫鹽浴脫氧劑，加活性碳除硫酸鹽，并嚴格進行脫氧。
3）模具和夾具在鹽浴加熱前應清理表面，避免向鹽浴中帶入氧化物。
4）用硝酸鹽分級冷卻時，應定期檢查硝鹽成分，硝酸鹽使用溫度應低于500℃。
5）模具淬火、回火后應及時清除模具表面殘鹽。
8．模具的變形
模具熱處理時由于熱應力、組織應力和熱處理工藝操作不當將會產(chǎn)生變形，將會影響模具的變形，是模具熱處理過程的主要缺陷之一，前面已經(jīng)介紹。
9．改進工藝減少模具熱處理缺陷的產(chǎn)生
模具在熱處理過程中產(chǎn)生的一些缺陷：如模具的變形與開裂、硬度偏低或不均勻、模具內(nèi)部組織粗大、不佳，模具表面脫碳、腐蝕、有軟點等缺陷，其產(chǎn)生的原因是復雜的，但是只要掌握其產(chǎn)生的原因，采取相應措施，模具熱處理缺陷是能夠減少的，也是能夠控制的。一般來說對模具主要熱處理缺陷可采取以下措施來預防：
1）合理選材。對大型復雜模具應選材質(zhì)好、淬透性好模具鋼，對碳化物偏析嚴重的模具鋼應進行合理鍛造并進行調(diào)質(zhì)熱處理。對較大和無法鍛造的模具鋼可進行固溶雙細化熱處理。
2）模具結構設計要合理，形狀要對稱，厚薄不要太懸殊，螺紋孔要設置合理。對有脫碳的模具在熱處理前進行切除。模具在淬火加熱前對其表面的銹斑要清除干凈。
3）對要求較高的模具要進行預備熱處理，消除機械加工過程中產(chǎn)生的殘留應力。
4）模具應盡量采用真空加熱，采用空氣電阻爐中加熱時應采取保護氣氛或保護措施；在采用鹽浴爐加熱時應嚴格控制鹽浴成分并定期脫氧撈渣，鹽浴加熱冷卻后應及時清除模具表面的協(xié)渣。
5）合理選擇加熱溫度，控制加熱速度和保溫時間，并定期檢查爐溫儀表。
6）在保證模具硬度的前提下，要盡量選擇冷卻性能合適的淬火介質(zhì)，盡量選用預冷、分級冷卻淬火或等溫淬火工藝。
7）根據(jù)模具的形狀和大小要采取正確的裝爐方法（如裝爐方式和裝爐位置，盡量避免模具靠近電阻絲和鹽爐電極）和正確冷卻操作方法，可有效減少熱處理缺陷的產(chǎn)生。
8）模具淬火后應及時進行回火，回火要充分。
以上這些措施可有效地減少模具熱處理缺陷的產(chǎn)生，提高模具的使用壽命。（文章來源：newmaker）
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2）模具淬火加熱后，冷卻淬火介質(zhì)選擇不當，淬火介質(zhì)中雜質(zhì)過多或老化。
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1）模具熱處理前應去除氧化皮、銹斑，在淬火加熱時適當保護模具表面，應盡量采用真空電爐、鹽浴爐和保護氣氛爐中加熱。
2）模具淬火加熱后冷卻時，應選擇合適的冷卻介質(zhì)，對長期使用的冷卻介質(zhì)要經(jīng)常進行過濾，或定期更換。
2．模具熱處理前組織不佳
模具zui終球化組織粗大不均、球化不完善，組織有網(wǎng)狀、帶狀和鏈狀碳化物，這將使模具在淬火后易產(chǎn)生裂紋，造成模具報廢。
（1）產(chǎn)生原因
1）模具鋼材料原始組織存在嚴重碳化物偏析。
2）鍛造工藝不佳，如鍛造加熱溫度過高、變形量小、停鍛溫度高、鍛后冷卻速度緩慢等，使鍛造組織粗大并有網(wǎng)狀、帶狀及鏈狀碳化物存在，使球化退火時難以消除。
3）球化退火工藝不佳，如退火溫度過高或過低，等溫退火時間短等，可造成球化退火組織不均或球化不良。
（2）預防措施
1）一般應根據(jù)模具的工作條件、生產(chǎn)批量及材料本身的強韌化性能，盡量選擇品質(zhì)好的模具鋼材料。
2）改進鍛造工藝或采用正火預備熱處理，來消除原材料中網(wǎng)狀和鏈狀碳化物及碳化物的不均勻性。
3）對無法進行鍛造的碳化物偏析嚴重的高碳模具鋼可進行固溶細化熱處理。
4）對鍛造后的模坯制定正確的球化退火工藝規(guī)范，可采用調(diào)質(zhì)熱處理和快速勻細球化退火工。
5）合理裝爐，保證爐內(nèi)模坯溫度的均勻性。
3．模具產(chǎn)生淬火裂紋
模具在淬火后產(chǎn)生裂紋是模具熱處理過程中的zui大缺陷，將使加工好的模具報廢，使生產(chǎn)和經(jīng)濟造成很大損失。
（1）產(chǎn)生的原因
1）模具材料存在嚴重的網(wǎng)狀碳化物偏析。
2）模具中存在有機械加工或冷塑變形應力。
3）模具熱處理操作不當（加熱或冷卻過快、淬火冷卻介質(zhì)選擇不當、冷卻溫度過低、冷卻時間過長等）。
4）模具形狀復雜、厚薄不均、帶尖角和螺紋孔等，使熱應力和組織應力過大。
5）模具淬火加熱溫度過高產(chǎn)生過熱或過燒。
6）模具淬火后回火不及時或回火保溫時間不足。
7）模具返修淬火加熱時，未經(jīng)中間退火而再次加熱淬火。
8）模具熱處理的，磨削工藝不當。
9）模具熱處理后電火花加工時，硬化層中存在有高的拉伸應力和顯微裂紋。
（2）預防措施
1）嚴格控制模具原材料的內(nèi)在質(zhì)量
2）改進鍛造和球化退火工藝，消除網(wǎng)狀、帶狀、鏈狀碳化物，改善球化組織的均勻性。、
3）在機械加工后或冷塑變形后的模具應進行去應力退火（>600℃）后再進行加熱淬火。
4）對形狀復雜的模具應采用石棉堵塞螺紋孔，包扎危險截面和薄壁處，并采用分級淬火或等溫淬火。
5）返修或翻新模具時需進行退火或高溫回火。
6）模具在淬火加熱時應采取預熱，冷卻時采取預冷措施，并選擇合適淬火介質(zhì)。
7）應嚴格控制淬火加熱溫度和時間，防止模具過熱和過燒。
8）模具淬火后應及時回火，保溫時間要充分，高合金復雜模具應回火2-3次。
9）選擇正確的磨削工藝和合適的砂輪。
10）改進模具電火花加工工藝，并進行去應力回火。
4．模具淬火后組織粗大
模具淬火后組織粗大，將嚴重影響模具的力學性能，使用時將會使模具產(chǎn)生斷裂，嚴重影響模具的使用壽命。
（1）產(chǎn)生的原因
1）模具鋼材混淆，實際鋼材淬火溫度遠低于要求模具材料的淬火溫度（如把gcr15鋼當成3cr2w8v鋼）。
2）模具鋼淬火前未進行正確的球化處理工藝，球化組織不良。
3）模具淬火加熱溫度過高或保溫時間過長。
4）模具在爐中放置位置不當，在靠近電極或加熱元件區(qū)易產(chǎn)生過熱。
5）對截面變化較大的模具，淬火加熱工藝參數(shù)選擇不當，在薄截面和尖角處產(chǎn)生過熱。
（2）預防措施
1）鋼材入庫前應嚴格進行檢驗，嚴防鋼材混淆亂放。
2）模具淬火前應進行正確的鍛造和球化退火，以確保良好的球化組織。
3）正確制定模具淬火加熱工藝規(guī)范，嚴格控制淬火加熱溫度和保溫時間。
4）定期檢測和校正測溫儀表，保證儀表正常工作。
5）模具在爐中加熱時應與電極或加熱元件保持適當?shù)木嚯x。
5．模具硬度低或不均勻
模具熱處理后硬度偏低或硬度不均勻?qū)⑹鼓＞吣湍バ越档?，使模具早期失效，嚴重影響模具的使用壽命?br>（1）產(chǎn)生的原因
1）大型模具選用了淬透性低的鋼種。
2）模具鋼材原始組織中碳化物偏析嚴重。
3）模具鍛造工藝不正確，鍛后未進行很好的球化，使模具鋼球化組織不良。
4）模具表面殘留有退火脫碳層或淬火加熱時產(chǎn)生脫碳層。
5）模具淬火溫度過高，淬火后殘留奧氏體量過多；或淬火溫度過低，使模具鋼相變不*。
6）模具淬火加熱后冷卻速度慢，分級、等溫過高或時間過長、冷卻介質(zhì)選擇不當。
7）淬火介質(zhì)中含雜質(zhì)過多或老化。
8）模具淬火冷卻后出淬火介質(zhì)時溫度過高、冷卻不足。
9）回火不充分及回火溫度過高。
（2）預防措施
1）正確選用模具鋼種，大型模具應選用淬透性高的高合金模具鋼。
2）選擇合理的鍛造工藝和球化退火工藝，保證有良好的預備熱處理組織。
3）模具熱處理前應*消除模具表面的銹斑和氧化皮，并注意加熱時的保護，在有條件的情況下盡量采用真空加熱或保護氣氛加熱，鹽浴加熱時應進行良好的脫碳處理。
4）正確制定模具淬火回火工藝規(guī)格，回火要充分。
5）應選用合適的冷卻介質(zhì)和冷卻方式。
6）要嚴格控制堿浴水分含量，對長期使用的淬火油要經(jīng)常進行過濾及定期更換。
7）對硬度要求高的模具可采用深冷處理。
8）為了提高模具的硬度和使用壽命，對淬火后的模具可進行表面強化處理（如滲氮或氮碳共滲熱處理等）。
6．模具表面脫碳
模具在熱處理時由于保護不良，模具表面脫碳，使模具淬火后的硬度大大降低，嚴重影響模具的使用壽命。
（1）產(chǎn)生的原因
1）模具在箱式或井式電阻爐中加熱時，模具表面產(chǎn)生脫碳。
2）在鹽浴爐加熱時，鹽浴老化，未能很好地進行脫氧處理。
3）模具的工、夾具向鹽浴中帶進鐵銹。
（2）預防措施
1）模具在空氣電爐中加熱時，要采用保護氣氛或保護措施（如涂料保護等）。
2）鹽浴加熱時，鹽的質(zhì)量必須符合標準的要求，并經(jīng)300~500℃×2~4h的烘干脫水處理。
3）鹽浴應定期脫氧，嚴格控制鹽浴中的氧化物含量，并定期清除爐渣，以免鹽浴中氧化物增長過快。
4）在有條件的情況下，應盡量采用真空加熱。
7．模具腐蝕
模具在鹽浴加熱時，由于鹽浴中氧化物的腐蝕，使模具表面質(zhì)量較差，另外空氣中加熱時間的氧化，脫碳和硝鹽中的分級淬火和等溫淬火時也會對模具產(chǎn)生腐蝕，如不能時清除，將嚴重影響模具表面的硬度和使用性能，降低模具的使用壽命。
（1）產(chǎn)生的原因
1）在空氣爐中加熱模具表面保護不良。
2）在鹽浴爐中碳酸鹽或硫酸鹽的含量過高。
3）鹽浴中脫氧不良。
4）模具和夾具向鹽浴爐中帶進氧化物。
5）模具在400~500℃的硝鹽中分級冷卻時，所產(chǎn)生的氧化腐蝕。
（2）預防措施
1）在有條件的情況下盡量采取真空加熱，在空氣爐中加熱時應采用保護氣氛或保護措施。
2）應嚴格控制鹽浴中碳酸鹽的含量，不用黃血鹽作高溫鹽浴脫氧劑，加活性碳除硫酸鹽，并嚴格進行脫氧。
3）模具和夾具在鹽浴加熱前應清理表面，避免向鹽浴中帶入氧化物。
4）用硝酸鹽分級冷卻時，應定期檢查硝鹽成分，硝酸鹽使用溫度應低于500℃。
5）模具淬火、回火后應及時清除模具表面殘鹽。
8．模具的變形
模具熱處理時由于熱應力、組織應力和熱處理工藝操作不當將會產(chǎn)生變形，將會影響模具的變形，是模具熱處理過程的主要缺陷之一，前面已經(jīng)介紹。
9．改進工藝減少模具熱處理缺陷的產(chǎn)生
模具在熱處理過程中產(chǎn)生的一些缺陷：如模具的變形與開裂、硬度偏低或不均勻、模具內(nèi)部組織粗大、不佳，模具表面脫碳、腐蝕、有軟點等缺陷，其產(chǎn)生的原因是復雜的，但是只要掌握其產(chǎn)生的原因，采取相應措施，模具熱處理缺陷是能夠減少的，也是能夠控制的。一般來說對模具主要熱處理缺陷可采取以下措施來預防：
1）合理選材。對大型復雜模具應選材質(zhì)好、淬透性好模具鋼，對碳化物偏析嚴重的模具鋼應進行合理鍛造并進行調(diào)質(zhì)熱處理。對較大和無法鍛造的模具鋼可進行固溶雙細化熱處理。
2）模具結構設計要合理，形狀要對稱，厚薄不要太懸殊，螺紋孔要設置合理。對有脫碳的模具在熱處理前進行切除。模具在淬火加熱前對其表面的銹斑要清除干凈。
3）對要求較高的模具要進行預備熱處理，消除機械加工過程中產(chǎn)生的殘留應力。
4）模具應盡量采用真空加熱，采用空氣電阻爐中加熱時應采取保護氣氛或保護措施；在采用鹽浴爐加熱時應嚴格控制鹽浴成分并定期脫氧撈渣，鹽浴加熱冷卻后應及時清除模具表面的協(xié)渣。
5）合理選擇加熱溫度，控制加熱速度和保溫時間，并定期檢查爐溫儀表。
6）在保證模具硬度的前提下，要盡量選擇冷卻性能合適的淬火介質(zhì)，盡量選用預冷、分級冷卻淬火或等溫淬火工藝。
7）根據(jù)模具的形狀和大小要采取正確的裝爐方法（如裝爐方式和裝爐位置，盡量避免模具靠近電阻絲和鹽爐電極）和正確冷卻操作方法，可有效減少熱處理缺陷的產(chǎn)生。
8）模具淬火后應及時進行回火，回火要充分。
以上這些措施可有效地減少模具熱處理缺陷的產(chǎn)生，提高模具的使用壽命。（文章來源：newmaker）
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自吸式長管呼吸器使用方法