模具及模具材料熱處理問題集錦
1.問：模具熱處理中存在的缺陷及預防?
答：(1).模具表面有軟點
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，冷卻淬火介質選擇不當，淬火介質中雜質過多或老化。
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，對長期使用的冷卻介質要經(jīng)常進行過濾，或定期更換。
(2).模具熱處理前組織不佳
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。
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，可采用調質熱處理和快速勻細球化退火工。
5)合理裝爐，保證爐內模坯溫度的均勻性。
(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最大缺陷，將使加工好的模具報廢，使生產(chǎn)和經(jīng)濟造成很大損失。
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。
預防措施：
1)嚴格控制模具原材料的內在質量
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。
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。
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。
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。
2.問：模具熱處理過后表面用什么洗白?
問題補充：
我是開模具拋光店的，一般模具都用油石先打過再拿去滲氮，滲氮回來又要用油石把那一層黑的擦白，再拋光很麻煩，不擦白打不出鏡面來，材料有H13的，有進口的好多種，如果有藥水能洗白的話，就可以直接拋光了
答：(1)可以用不銹鋼酸洗液�；蛘啕}酸清洗。
噴砂處理也可以。
磨床磨的話費用高，而且加工量大，有可能使尺寸不達標的。
鹽酸洗不掉的話，估計您用的是高鉻的模具鋼?是D2還是H13?
高鉻模具鋼的氧化層比較難洗掉。用不銹鋼酸洗液應該可以，磨具商店或者不銹鋼商店都有賣的。
(2)你們沒有不銹鋼酸洗膏嗎?那種可以。
H13這類含鉻比較高的模具鋼，氧化層是難以用鹽酸洗掉的。
還有一個辦法，我自己也在用。你們的模具既然已經(jīng)油石磨過，表面就是比較光滑的。
實際上，可以先只用粗的油石打磨，或者用砂帶打磨，之后就去熱處理�；貋碇笤儆眉氂褪蚰�。
而我用的辦法是，用纖維輪先打磨，就可以有效的把黑皮去除，再研磨拋光。
或者噴砂，用800目的碳化硼做一遍噴砂試試，應該就能夠去除黑皮，還不需要化太多功夫重磨。
3.問：h13模具鋼如何熱處理硬度才能達到58度
答：1050--1100度加熱淬火，油淬，可以達到，但一般熱做模具是不要求這么高的硬度的，這么高的硬度性能會很差，不好用，一般在HRC46---50左右性能好耐用。
4. 問：什么是非熱處理強化?
答：表面處理：如鍍硬鉻，增加零件的耐磨性;噴丸強化：用于承受交變應力下工作的零件，可以大大提高疲勞強度;滾壓：利用滾壓工具在常溫狀態(tài)下對零件表面施加壓力，使金屬表面產(chǎn)生塑性變形，修正金屬表面的微觀幾何形狀，提高表面光潔度，提高零件疲勞強度以及耐磨性和硬度。
5.問：哪幾種模具鋼不能經(jīng)過熱處理 ?
問題補充：哪幾種模具鋼不能經(jīng)過熱處理，還有鋼的硬度怎么求出、Hb跟HRC是什么關系、有沒有相對應。
答：國內常用的模具鋼A3、Q235等碳素結構鋼不進行熱處理，不是不能進行熱處理，而是沒有必要。熱處理的作用就是提高材料的機械性能、消除殘余應力和改善金屬的切削加工性。碳素結構鋼一般屬于低碳鋼，塑性好，一般沒有殘余應力。而且它用量比較大，一般用在橋梁、建筑等，通常強度能達到要求。如果進行熱處理的話，本身的強度提高不多，還是不能滿足使用，而且成本會大幅度提高。
HRC含意是洛式硬度C標尺，HB含意是布式硬度。HRC適用范圍HRC 20--67，相當于HB225--650，若硬度高于此范圍則用洛式硬度A標尺HRA，若硬度低于此范圍則用洛式硬度B標尺HRB。.洛氏硬度計C標尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐，試驗載荷為一確定值，中國標準是150公斤力。布氏硬度計之壓頭為淬硬鋼球(HBS)或硬質合金球(HBW)，試驗載荷隨球直徑不同而不同，從3000到31.25公斤力。洛式硬度壓痕很小，測量值有局部性，須測數(shù)點求平均值，適用成品和薄片，歸于無損檢測一類。布式硬度壓痕較大，測量值準，不適用成品和薄片，一般不歸于無損檢測一類。洛式硬度的硬度值是一無名數(shù)，沒有單位。(因此習慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。)布式硬度的硬度值有單位，且和抗拉強度有一定的近似關系。洛式硬度直接在表盤上顯示，操作方便，快捷直觀，適用于大量生產(chǎn)中。布式硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑，然后查表或計算，操作較繁瑣。在一定條件下，HB與HRC可以查表互換。其心算公式可大概記為：1HRC≈1/10HB、
6. 問：線切割加工對模具熱處理的影響?
答：線切割原理工作是放電腐蝕，可以理解為化學切割。模具熱處理與它無關系。
車，銑，刨，磨是物理切割，模具硬度越高越難加工
7.問：模具的導柱導套通常采用什么材料?采用何種熱處理，達到怎樣的性能要求?
答：(1)在內地用45號碳素結構鋼或碳素工具鋼,熱處理淬火硬度HRC45度左右，達不到HRC58~62. 就是到了那么高，很易斷。
(2)一板高要求的是用SKD61或SKD11和H13等熱處理淬火硬度HRC51度左右
8.問：模具制造中熱處理的用途?怎樣應用?
問題補充：是不是模板加工好以后進行熱處理，主要是哪個環(huán)節(jié)?
答：模具制造中熱處理的作用:
1.提高硬度,耐磨性，從而提高其壽命;
2.強度加強，變形減小，保證模具的精度和精度穩(wěn)定性;
金屬模具的失效原因分析結果。失效大部分是由斷裂、磨損和變形而引起，其主要原因是熱處理不當和模具加工不良。因此，合理選擇材料、正確制訂熱處理工藝，提高熱處理質量，對于延長模具使用壽命起著關鍵作用。模具熱處理包括預先熱處理和最終熱處理，熱處理的最終目的是使模具有良好的表面質量和強度、塑性和韌性的合理配合。
9. 問：大型沖壓模具熱處理，怎么才能處理的更好。尤其切邊這塊模具經(jīng)常生產(chǎn)有毛刺，不能正常運行
答：(1)有毛刺與模具設計和加工精度關系更大。模具熱處理盡量選真空熱處理，以獲得最小的變形量。
(2)模具可采用拼接結構，分成小塊就好熱處理了。
最好用慢絲割，精度高、光潔度高、變形小。
間隙有保證，毛刺會小的。
看看你的設備精度是否很差!
(3)切邊毛刺大除了上面的幾位提到的，我認為凸模單邊受力，強度不夠可能性大。
是否凸模太單薄?是否設計靠刀?
還有板料熱處理后有殘余應力，線割后會出現(xiàn)變形，可以考慮較大的線割孔預先銑出再熱處理，留3-4mm線割。
10. 問：我用H13鋼來做熱擠壓模具鍛造工件是黃銅熱處理為45--48°模具直徑120/mm高70/mm工作數(shù)小時后模具開裂請指
答：(1)鍛壓溫度大概是900--1000°?是不是溫度太高了?
模具使用前沒有經(jīng)過充分預熱也有可能容易開裂。
模具設計不合理也有可能容易開裂。
將模具的回火溫度提高一些，縮小和實際鍛壓溫度的差距，回火實際長一些。
(2)這個要綜合考慮的，必要的時候要做下金相，才能基本判斷原因的哦，，
11.問：模具鋼材熱處理報價表?
答：一般低碳鋼如 ：45# 、A3 這些淬火價格在3-8元間每公斤
其他普通模具鋼材料如正真的正空淬火 電價是在13元-15元間每公斤普通淬火8-10元間每公斤高速鋼或粉末高速鋼是45-50元每公斤以上都是含稅的
12. Cr12mov模具鋼熱處理后出現(xiàn)一塊一塊的掉?
答：(1)你可能是在淬火時，超過溫度太多，過熱，造成晶粒粗，脫碳嚴重，馬氏體粗大，斷口粗晶，韌性、塑性低。
(2)加熱溫度過高、保溫時間過長，造成材料表面脫碳嚴重，組織晶粒粗大、結合力差，塑性顯著降低
建議：
1、校對加熱設備;
2、調整淬火、回火溫度和時間
3、做試樣熱處理工藝試驗，進行必要性能測試分析
13.問：請教師傅h13材料穿孔模具熱處理多少度不會裂?
問題補充：需要穿孔的材料是45號鋼，厚度是65MM ，所以穿孔的深度也是要65MM。請問怎么做才能把模具的損耗降低?
答：熱處理：(交貨狀態(tài)：布氏硬度HBW10/3000(小于等于235))，淬火：790度+-15度預熱，1000度(鹽浴)或1010度(爐控氣氛)+-6度加熱，保溫5~15min空冷，550度+-6度回火;退火、熱加工;
一般這樣處理都是不會開裂的
14.問：用Cr12MoV鋼制造冷模具應如何進行熱處理?
答：高硬度高耐磨高韌性優(yōu)化處理：980-1200度加熱淬火，油淬(機油)400度回火一次，240度回火一次，HRC57-61，超耐用不崩刃。
15.問：H13模具鋼熱處理后出現(xiàn)裂是什么原因，淬火溫度是1100度，放在油中冷卻。
答：可以進行金相分析,看表面是否有材料是否有脫碳現(xiàn)象,開裂的話一般都是脫碳引起,H13一般都是做擠壓模,對材料的硬度要求不是很高,你用的是不是真空爐?建議用1030~1050℃試下.
16.問： 鹽浴熱處理的優(yōu)點?
答：優(yōu)點：受熱均勻變形量小，少無氧化脫碳，加熱快，能很快轉變工件內部組織結構，保溫性能和加熱均勻性能好，可以進行固溶處理加熱，適用性廣泛，可進行近乎無氧化的出貨處理等。
缺點：工作環(huán)境惡劣，對工件有一定腐蝕，使用壽命相對較短，工作空間尺寸和功率來講，功率較大，尺寸較小。而且廢鹽對環(huán)境有些污染，如果客戶有對無氧化有較高要求的話可以考慮，成本一般情況。
17.問：我們最近的Cr12或Cr12MOv的材料熱處理和裂了幾次了為什么??五金模具上的
答：最好將零件尺寸、形狀及熱處理要求，和你們采取的熱處理工藝曲線告之，否則很難講。
這兩種鋼是一類，屬高碳高鉻萊氏體鋼，本身就有冷裂傾向。熱處理工藝也較復雜。
下面在沒有上述資料的情況下談些我的經(jīng)驗：
950-1000C淬火,油冷,HRC>58.
為獲得熱硬性和高的耐磨性,淬火溫度增高至1115-1130C,油冷。
細薄的可空冷,為了減少變形也在400-450C鹽液冷卻。
不要在300-375C回火,會降低工具的韌性，出現(xiàn)回火脆性，另外淬后立即回火。
高于1100C淬火的,在520C回火2-3次。
請注意過高的淬火溫度會有脫碳的傾向，為此可在淬火前進行預先熱處理--球化退火。
18.問：檢驗熱處理效果用什么方法?
答：簡單的檢查表面硬度。
準確的破檢：檢查淬硬層深、心部硬度、淬火金相組織等級、調質金相組織等級。
淬硬層深臨界硬度值=淬火硬度最小值X0.8。
19.問：cr12鉻含量少了熱處理時會出現(xiàn)什么情況?
答：Cr12如果Cr的含量減少時，會降低材料的淬透性，降低硬度，降低高溫時的強度，但可以減少回火的脆性。
20.問：模具材料深冷處理的作用有哪些?
答：深冷處理是淬火后工件冷卻過程的延續(xù)，在模具行業(yè)中的應用主要體現(xiàn)在冷作模具鋼和高速鋼、軸承鋼，冷作模具和模具配件都有深冷技術應用的案例。
深冷將會改變一些相關機械性能，主要作用如下幾點：
提升工件的硬度及強度
保證工件的尺寸精度
提高工件的耐磨性
提高工件的沖擊韌性
改善工件內應力分布，提高疲勞強度
提高工件的耐腐蝕性能。
21.問：熱處理后為什么要保溫?
答：(1)熱處理的種類很多，不同的熱處理工藝都不一樣，有的需要保溫，有的不需要保溫。
1. 正火：將鋼材或鋼件加熱到臨界點AC3或ACM以上的適當溫度保持一定時間后在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。 2. 退火annealing：將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度，保溫一段時間后，隨爐緩慢冷卻(或埋在砂中或石灰中冷卻)至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝 3. 固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中，然后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝 4. 時效：合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性形變后，在室溫放置或稍高于室溫保持時，其性能隨時間而變化的現(xiàn)象。 5. 固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除應力與軟化，以便繼續(xù)加工成型 6. 時效處理：在強化相析出的溫度加熱并保溫，使強化相沉淀析出，得以硬化，提高強度 7. 淬火：將鋼奧氏體化后以適當?shù)睦鋮s速度冷卻，使工件在橫截面內全部或一定的范圍內發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結構轉變的熱處理工藝 8. 回火：將經(jīng)過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當溫度保持一定時間，隨后用符合要求的方法冷卻，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝 9. 鋼的碳氮共滲：碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習慣上碳氮共滲又稱為氰化，目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。 10. 調質處理quenching and tempering：一般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。調質處理廣泛應用于各種重要的結構零件，特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調質處理后得到回火索氏體組織，它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優(yōu)。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩(wěn)定性和工件截面尺寸有關，一般在HB200—350之間。 11. 釬焊：用釬料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝
(2)簡單的說就是，相變需要時間。讓組織充分的轉變?yōu)閵W氏體，才能對熱處理后的理化性能有所保障。就象是做米飯，水開了還不行，還要保溫悶一下。
(3)保溫簡單說是為了讓表面與心部金相盡量達到一致。
22.問：熱處理廠對金屬是怎么熱處理的?
答：熱處理廠的設備非常多，爐子大概有箱式爐，井式爐，箱式爐用的最多，很多熱處理都可以在這里面處理，比如退火，正火和淬火的加熱過程，回火這些常見的熱處理。其實就是一個用電加熱的爐子，先將爐子升溫到預定溫度，然后把工件丟進去，等待一段時間到預定溫度，然后保溫一段時間，然后取出，或者在爐子里一起冷卻，井式爐一般是作為滲碳處理設備，是一個埋到地下的爐子，工件放進去之后，密封，然后往爐子里面滴入一些富碳液體，比如煤油或則甲醇，然后在高溫下這些液體分解成碳原子滲入工件表面，淬火池是淬火的場所，就是一個池子，里面有水溶液或者是油，就是箱式爐出來的工件淬火的冷卻的地方，一般就是直接丟進去，然后等一段時間撈出來。還有其他的一些設備，比如高頻機，就是一個可以將50赫茲的工頻電變成一個200K赫茲電流的超大功率的設備，比如常見的有200千瓦的最大功率，然后用一個內部通冷卻水的銅管做的線圈放在工件的外面，一般幾十毫米的工件，幾秒種到十幾秒的時候你就看到工件表面變紅，表面溫度到預定值的時候，然后有一個水套升上來噴淬火液到工件表面，完成淬火過程。常見的就這些了
23.問: 熱處理后線割開裂是模板的問題還是熱處理的問題?
答：(1)我是搞熱處理的,我個人認為是熱處理的問題.因為沒有經(jīng)過熱處理的鋼進行線切割是很難開裂的,線切割開裂是因為切割時出現(xiàn)應力集中.因此熱處理時不光要達到熱處理要求的硬度還必須消除內應力.消除內應力的關鍵就是回火的溫度和回火的時間.若回火溫度太底,回火時間再長內應力也無法消除;若回火溫度太高,雖然消除了應力,但卻不能達到要求;若回火溫度合適,但回火時間太短,應力也無法完全消除.因此熱處理后線切割開裂的關鍵是回火溫度和回火時間的控制.
(2)熱處理后線切割開裂這種情況比較復雜，有模具淬火后回火不充分的可能，也有模具鍛造時存在缺陷的可能。如果是一般的碳鋼模具，回火不充分是主要原因，需要優(yōu)先考慮，對高合金模具來說，也有可能材料本身存在缺陷，如雜質、碳化物偏析等情況，這些需要高倍金相檢測才能判斷
24.問：熱處理中 的過燒是什么意思?
答：超過規(guī)定加熱溫度，致使晶粒長大，各項力學性能變壞如脆性變大，韌性下降，容易變形和開裂等等，控制好加熱溫度可以避免過燒。
指鋼在固液相線的溫度范圍內的某一個溫度以上加熱時，奧氏體晶界發(fā)生了化學成分變化，局部或整個晶界出現(xiàn)燒熔現(xiàn)象。
此時晶界上會富集S,P等化合物，導致晶界結合力降低，機械性能嚴重惡化。
過燒后鋼材不能通過熱處理或加工方法補救。
25.問：怎樣區(qū)分熱處理件和沒有熱處理的工件?
問題補充：工人不小心把一個未經(jīng)熱處理的生件和一批調試好的經(jīng)過熱處理的工件混在一起，現(xiàn)在如何把他們區(qū)分開來，不要切割工件看金相啊，那樣會破壞產(chǎn)品，要急著發(fā)貨?熱處理工藝30Cr經(jīng)正火、再淬火、然后回火，生件是鑄件未經(jīng)熱處理。兩者都經(jīng)過了拋丸處理顏變色分不出來了，還有硬度都是在35-45之間了，靠硬度無法區(qū)分。
答：如果也不能通過硬度和熱處理氧化色來判別。我建議你通過敲擊聲音來辨別。鑄件和淬火+回火態(tài)工件金相組織不同，內耗有差異，通過輕輕敲擊，可能能分辨。
26.問：CR12MOV熱處理爆裂原因有哪些?
答：1、冷卻介質是否冷卻過快(不能用鹽水，水劑等)
2、淬火前，可能沒有退好火，造成內應力過大
3、材料冶金不好(非金屬夾雜物，帶狀組織，共晶碳化物)
4、淬火時，爐溫升的過快
5、沒有及時回火
