冷挤压冷作模具的热处理缺陷防止

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　　冷挤压是一种高效、高精的少切削加工工艺，广泛适用于机械制造等行业。采用冷挤压工艺，可以在常温下使金属在模腔内产生塑性变形，从而获得所需尺寸形状和一定性能的产品。与其它工艺相比，冷挤压可以节材30%-50%，节能40%-80%，还具有可加工形状复杂零件等优点。因此，冷挤压工艺的发展，带动了冷挤压冷作模具的热处理革新与进步。

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　　冷挤压冷作模具的热处理缺陷防止途径和方法，简介如下：

　　1.防止冷作模具的热处理缺陷基本途径

　　利用相变体积胀缩效应—增加残余奥氏体含量；直接形成贝氏体；利用深冷处理调节体积胀缩；利用回火调节体积胀缩；合理配置模块的流线方向；淬火前体积预胀缩处理。

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　　降低淬火热应力及组织应力—消除毛坯中的残余应力；加热及冷却过程中温度均匀；优选冷却方式，控制应力平衡

　　提高断裂抗力及塑性变形抗力—碳化物分布细小，圆匀；获得板条状隐晶状马氏体，避免显微裂纹；奥氏体晶粒细化；及时回火消除淬火应力。

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　　限形、整形防护及校正—利用相变超塑性效应，限形、整形；对危险部位进行防护；利用局部热应力整形。

　　2.防止冷作模具的热处理缺陷主要工艺方法

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　　⑴低温调质处理—稍高于A1--A1+20-40℃点温度预淬火及550℃-650℃*2--4h高温回火。其体积小于退火状态，再经常规淬火时可显著减少体积和尺寸膨胀程度。

　　⑵消除应力回火—精密模具在精加工前进行除应力回火(530—550℃或680—700℃*2min/mm、炉冷至400℃空冷)，消除冷加工残余应力，减少淬火变形量。

　　⑶薄弱部位的防护—对模具易淬裂、翘曲的部位用石棉绳或石棉板进行包扎、填塞；对易胀缩的方向，外加刚性支架、拉杆、预留工艺墙等结构强化措施；钻铣工艺型孔使型腔形状匀称化，加塞热平衡型芯、板块改善降温均匀性。

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　　⑷合理选择淬火加热工艺—在淬火加热过程中的受热均匀性、装炉的方式对淬裂及变形有很大的影响。加热工艺的要点；在盐浴炉中可用静态加热、局部加热、多次加热、合理吊挂及避开电极等，在箱式炉中可用合理放置、装箱架空加热或快速加热等。另外，根据不同钢号和冷却方法可用低温或高温淬火工艺。

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　　⑸合理选择淬火冷却工艺—根据模具型腔的形状和易裂部位状态可用空气预冷、局部预冷、恒温预冷、合理使用淬火介质、合理的冷却操作、分级淬火、冷--热浴复合分级淬火或整形淬火等工艺的应用。

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　　⑹回火工艺—合金钢制作的冷作模具，热处理后在放置过程中有时会发生开裂和变形。这是由于淬火冷却终止温度过高就转入回火炉中回火，在随后的冷却过程中残余奥氏体向淬火马氏体转变所致。另外，高合金钢如果回火不充分，在随后的磨削加工中，因表面磨削温度将残余奥氏体中碳的析出，使该处Mf点上升而出现淬火马氏体，在组织应力和热应力作用下，使模具表面产生龟裂或型孔开裂。这些可通过多次回火来解决，经充分回火后，对需线切割或磨削加工的模具，事前进行140—160℃*12-24h热油时效，可克服加工过程中自行碎裂或尺寸变化。

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　　⑺热处理变形的校正—利用回火过程应力松弛效应，促使弹性变形向塑性变形转化而校正翘曲。用残余奥氏体在低温下的马氏体转变膨胀效应，校正Cr12系钢模具在过热淬火造成的体积收缩。用淬火热应力(无相变加热后热缩处理)使模具型腔收缩，常用于校正变形、旧模具翻新和冷加工超差模具的补救。

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