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模具钢热处理,模具硬度测试的重要性
来源: | 作者:东启特钢 | 发布时间: 2021-12-09 | 67 次浏览 | 分享到:
模具钢热处理,模具硬度测试的重要性

  模具钢热处理,模具硬度测试的重要性

  

  模具钢热处理,在工业生产中,模具钢是模具工业的主要材料,模具的使用寿命和制造零件的精度、质量和外观性能不仅关系到模具设计技术、制造精度、机床精度和制造操作,而且对正确选择模具材料和正确执行热处理工艺至关重要。

  

  模具的热处理质量和使用性能通常由硬度来判断。

  

模具钢


  硬度是模具材料和成品模具的重要性能指标。模具工作时受力状态复杂。比如热作模具在交变温度场下通常承受交变应力,因此要有良好的防止模具变成软态或塑性状态的能力,在长期工作环境下保持模具的形状和尺寸精度不变。一般来说,冷加工模具成品的硬度为59-60HRC,热加工模具成品的硬度为48HRC。

  

  耐磨性也是成品模具的重要性能指标。零件成形时,金属与型腔表面相对运动,磨损型腔表面,导致模具尺寸、形状、精度和表面粗糙度发生变化而失效。模具的耐磨性是由模具的热处理,特别是表面热处理决定的,评价模具耐磨性的主要依据是硬度。

  

  模具钢的硬度测试主要针对三种情况,即模具钢材料的硬度测试,热处理后半成品模具的硬度测试,以及对耐磨性要求较高的热处理后模具表面的表面硬度测试。

  

  模具钢材料主要是锻钢板、块或棒,一般以退火状态供应。一些塑料模具钢也是以预硬化状态(淬火和回火处理)供应的,用户可以直接将其加工成模具,无需后续热处理。模具钢按钢种可分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。中国标准规定了各种模具钢的出厂硬度要求,要求检验钢样的退火硬度和淬火硬度。毛圈硬度计应用广泛。测试快捷方便,测试值可自动转换为布氏硬度值,因此得到了一定程度的应用。

  

  加工后的模具钢材料应进行淬火和回火,然后精炼和抛光,成为成品模具。检测淬火模具的硬度更为重要,因为材料的硬度是非常重要的质量指标,很大程度上决定了成品模具的使用寿命。淬火和回火模具材料需要洛氏硬度计来测试HRC洛氏硬度值。成品需要有最好的综合力学性能,既要有足够的硬度,又要有一定的韧性,这是一个矛盾。为了使具有合理韧性的模具具有更高的硬度,最佳硬度值将被限制在一个狭窄的范围内,通常只有2-4个HRC单位。

  

  成品和半成品模具的硬度测试是一个很难解决的问题。从来没有一个理想的解决方案。只有少数体积小、重量轻的模具可以移到台式洛氏硬度计上进行测试。Richter硬度计为成品和半成品模具的硬度测试提供了解决方案。模具的里氏硬度可以先测试,再换算成HRC洛氏硬度。里特硬度计测量是目前模具行业应用最广泛的硬度测试方法,梅特勒硬度计应用最广泛的领域是模具行业。如前所述,成品和半成品模具的合理硬度范围相对较窄,里氏硬度计无法满足这样的精度要求。但这是模具行业的现状,没有更好的解决办法。

  

  对于表面渗碳、渗氮或激光淬火处理,需要测试经过表面硬化处理的模具的表面硬度。渗碳层通常很厚。当渗碳层厚度大于0.8毫米时,可用洛氏硬度计直接测试HRC的硬度。当渗碳层厚度为0.6-0.8毫米时,可以使用洛氏硬度计的A级。A标尺的测试力比较小,只有60kg(C标尺的测试力为150kg),可以在模具表面压一个浅压痕,这样硬化层就不会穿透,硬度测试会更准确。通过查表可以很容易地将测得的HRA硬度值转化为HRC硬度值。对于较薄的渗碳层或氮化层,只要厚度大于0.1毫米,就可以使用表面洛氏硬度计。表面洛氏硬度计的测试力只有15公斤、30公斤或45公斤。表面洛氏硬度压痕较小,例如模具硬度为60HRC时,表面洛氏硬度为90.6HR15N,压痕深度等于(100-90.6)X0.001mm=0.009mm,肉眼几乎难以分辨。因此,表面洛氏硬度计也可以对成品模具进行测试,测得的硬度值也可以换算成HRC硬度值。

  

  硬度是模具钢最重要的性能。为了兼顾韧性等其他性能,模具硬度的最佳范围是相对较窄的范围。因此,如何在现场使用美泰便携式硬度计快速、准确地测试模具硬度,对模具制造商和用户都具有重要意义。可以提高模具产品质量,提高模具制造技术水平,延长模具寿命。


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