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第68讲 模具零件的经时变化

  • 2023.01.19 11:28:52
  • 米思米
  • 101

 使用碳素钢及合金工具钢并经热处理制成的模具零件,在实际注射成型过程中使用一段时间后,可能会出现翘曲、变形、尺寸微小增加的现象。
 类似这样,将经过一段时间后尺寸出现偏差的现象称为"经时变化"或"时效(aging)"。

 出现经时变化的主要原因是,淬火时残留的奥氏体组织在变为马氏体组织时出现体积膨胀所致。

 淬火是从淬火温度(800℃左右,因钢种类不同有所差异)急冷,将奥氏体组织变形为马氏体组织的工序。
 通过水、油及盐浴槽等实现急冷,温度在0℃以下时,能加速转为马氏体,否则,将在马氏体组织中存留微量的奥氏体组织。将类似这样残留的物质称为"残留奥氏体"。
 如上所示可知,随着时间的推移,残留奥氏体逐渐转化为马氏体组织,届时将出现体积膨胀。因此,可以认为,残留奥氏体量越多,经时变化变大的趋势越大。

 为了减少残留奥氏体,使用-80℃左右的氟利昂等(因环境保护原因,不推荐使用氟利昂)冷媒制造一个低温环境,在该环境中使用实现急冷的"深冷处理(subzero cooling)"效果较好。
 如果使用液体氧及液体氮,可实现-180~-190℃左右的环境,但因成本较高,仅限于特殊场合。

 因此,对于需防止经时变化的产品,建议使用深冷处理。
 但是,经深冷处理的钢材中残留奥氏体将减少,同时硬度增加,内部应力变大,因此需要实施适度的回火处理。(回火条件因钢材种类不同适用不同推荐值)

 


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