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S136模具鋼熱處理過程中的注意事項


發布:江蘇穩升   日期:2025-04-26 瀏覽:781次


 
S136模具鋼屬于高鉻合金塑膠模具鋼,具有出色的耐腐蝕性和拋光性,廣泛應用于高精度模具制造領域。熱處理是決定S136模具鋼硬度、耐磨性和使用壽命的關鍵環節。在熱處理過程中,如果操作不當,可能導致模具開裂、變形或性能下降。因此,嚴格控制每個環節至關重要。
 
1. 熱處理工藝流程
預熱 – 消除內應力,防止急冷急熱引起的裂紋或變形。
加熱 – 使模具達到淬火溫度,形成均勻的奧氏體組織。
淬火 – 通過快速冷卻獲得馬氏體組織,提高模具硬度。
回火 – 消除淬火應力,獲得適宜的硬度和韌性,防止脆性開裂。
2. 熱處理參數推薦
工藝階段 溫度范圍(℃) 時間 冷卻方式
預熱 500-600 1-2小時 隨爐緩慢升溫
淬火加熱 1000-1050 30-60分鐘 氮氣冷卻或油冷
回火 200-300 2-4小時(2次) 空冷
3. 關鍵注意事項
1. 預熱階段:防止溫度驟變
分段預熱:S136模具鋼具有高鉻含量,在快速加熱過程中容易產生熱應力,因此預熱分為500℃和800℃兩段,逐步升溫,防止開裂。
均勻升溫:模具厚度較大時,加熱速度要慢,保證溫度在模具內部均勻分布,減少熱應力。
2. 淬火階段:防止模具變形與開裂
加熱溫度控制:淬火溫度應控制在1000-1050℃,過高會導致晶粒粗大,降低模具韌性;過低則硬度不足。
保溫時間:根據模具尺寸適當調整,一般厚度10mm需保溫30分鐘,厚度超過30mm保溫60分鐘以上,確保模具整體加熱均勻。
冷卻介質選擇:
大模具:建議采用油冷或氣冷,降低模具開裂風險。
小模具:可以選擇靜止空氣冷卻,避免因冷卻速度過快引發變形或裂紋。
氣冷:可使用氮氣或分級冷卻方式,降低淬火裂紋風險。
3. 回火階段:消除應力與調節硬度
首次回火:淬火后立即回火(建議在2小時內),防止應力集中導致開裂。回火溫度通常為200-300℃,硬度保持在HRC 48-52。
多次回火:為確保應力充分釋放,通常回火2-3次,每次回火后冷卻至室溫再進行下一次。
硬度調整:回火溫度每升高50℃,硬度下降約1-2 HRC,根據模具使用需求調整回火溫度。
4. 熱處理常見問題及解決方法
問題 可能原因 解決方法
模具開裂 冷卻速度過快、加熱不均或未及時回火 分段預熱,降低冷卻速度,及時多次回火
模具變形 冷卻不均、保溫不足或模具結構復雜 使用分級冷卻或氣冷,夾具固定防止自由變形
硬度不足 淬火溫度偏低或保溫時間不足 提高淬火溫度或延長保溫時間
表面氧化或脫碳 加熱環境不佳,未進行防護 使用真空爐或保護氣氛加熱,表面涂防氧化涂層
拋光性能下降 淬火溫度過高導致晶粒粗大 降低淬火溫度,控制在1000-1030℃
回火硬度不均 模具厚度差異大或回火溫度不一致 延長回火時間,確保厚部位充分回火
5. 表面處理注意事項
氮化處理:在S136模具鋼表面進行氮化處理,可進一步提升表面硬度(HRC 65以上),增強耐磨性和耐腐蝕性,延長模具壽命。
拋光處理:S136模具鋼拋光性極佳,淬火后使用1200-2000目砂紙逐步拋光,確保模具表面達到鏡面效果。
電火花加工(EDM):避免火花燒傷和微裂紋,電火花加工后需進行回火處理,溫度約250℃。
6. 熱處理設備選擇
真空爐:推薦使用真空爐進行S136模具鋼的淬火處理,可防止氧化脫碳,保證模具表面質量,減少表面處理工作量。
保護氣氛爐:在氮氣、氬氣等保護氣氛下加熱,避免模具表面氧化,同時保持拋光性。
鹽浴爐:分級淬火時可采用鹽浴爐,溫度均勻,冷卻速度可控,適合大尺寸模具。
7. 結論
S136模具鋼的熱處理工藝對模具性能有決定性影響。在預熱、淬火和回火各個階段都需嚴格控制溫度和時間,防止開裂和變形。同時,結合真空熱處理或保護氣氛爐,可以進一步提升模具表面質量,延長使用壽命。通過合理的熱處理工藝,S136模具鋼可充分發揮其優異的耐腐蝕性和拋光性能,滿足高要求模具的使用需求。
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