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模具材料对吹塑制品热处理变形的影响

小文章来源:新闻报道方式 承担排版:广东市十大体育外围平台app-十大体育外围平台app进行包装食品有限制的企业 展现用时:2017-07-15
      材料对吹塑制品热处理变形的影响  ,包括钢的化学成分及原始组织两方面的影响 。从材料本身来看  ,主要通过成分对淬透性、Ms点等的影响而影响吹塑制品热处理变形 。
    碳素工具钢在正常淬火温度进行水-油双液淬火时  ,在Ms点以上产生很大的热应力;当冷到Ms点以下时  ,奥氏体向马氏体转变  ,产生组织应力  ,但由于碳素工具钢淬透性差  ,所以组织应力的数值不大 。加上其Ms点不高  ,在发生马氏体组织转变时  ,钢的塑性已经很差  ,不易发生吹塑制品塑性变形  ,因此  ,就保留了热应力作用所造成的变形特征  ,模具型腔趋向收缩 。但若淬火温度提高(>850℃)  ,也可能因组织应力起主导作用  ,而使型腔趋向于胀大 。
    在用9Mn2V  ,9SiCr  ,CrWMn  ,GCr15钢等低合金工具钢制作模具时  ,其淬火变形规律与碳素工具钢相似  ,但变形量要比碳素工具钢要小 。
    对于一些高合金钢  ,如Cr12MoV钢等  ,由于其碳及合金元素含量较高  ,Ms点较低  ,因而淬火后有较多的残余奥氏体  ,它对由于马氏体而致的体积膨胀有抵消作用  ,因此  ,淬火后的吹塑制品变形就相当小  ,一般用空冷、风冷、硝盐浴淬火时  ,模具型腔趋于微量胀大;若淬火温度过高  ,则残余奥氏体量增加  ,型腔也可能缩小 。
    若用碳素结构钢(如45钢)或某些合金结构钢(如40Cr)制作模具  ,则因其Ms点较高  ,当表面开始马氏体转变时  ,心部温度尚较高  ,屈服强度较低  ,有一定的塑性  ,表面对心部的瞬时拉伸组织应力  ,易于超过心部的屈服强度而使吹塑制品型腔趋向胀大 。
    钢的原始组织对淬火变形也有一定的影响 。这里所指的“钢的原始组织”  ,包括钢中夹杂物的级别、带状组织级别、成份的偏析程度、游离碳化物分布的方向性等  ,以及由于不同的预先热处理而得到的不同组织(如珠光体、回火索氏体、回火屈氏体等) 。对模具钢来说  ,主要考虑的是吹塑制品碳化物偏析、碳化物的形状和分布形态 。
    高碳高合金钢(如Cr12型钢)中碳化物偏析对淬火变形的影响特别明显 。由于碳化物偏析造成钢加热至奥氏体状态后的成分不均匀性  ,因而  ,不同区域的Ms点就会有高有低 。在同样冷却条件下  ,奥氏体向马氏体转变就有先有后  ,转变后的马氏体就因含碳量不同而比容有大有小  ,甚至有一些低碳、低合金区域可能根本得不到马氏体(而得到贝氏体、屈氏体等)  ,所有这些都会造成吹塑制品淬火后的不均匀变形 。
    不同的碳化物分布形态(呈颗粒状或纤维状分布)  ,对基体胀缩的影响也不同  ,因而也会影响吹塑制品热处理后的变形  ,一般是顺着碳化物纤维方向型腔胀大  ,且较显著;而垂直于纤维方向则缩小  ,但不显著  ,有些厂为此特作了规定  ,型腔所在面应与碳化物纤维方向垂直  ,以减小型腔的变形  ,当碳化物呈颗粒状均匀分布时  ,则型腔表现为均匀的胀缩 。
    此外  ,最终吹塑制品热处理之前的组织状态对变形也有一定的影响  ,例如  ,原始组织为球状珠光体的就比片状珠光体的在淬火后变形倾向要小 。所以变形要求严格的模具  ,常在粗加工后先进行一次调质处理  ,然后再进行精加工及最终热处理 。
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