中山5CrNiMo模具鋼鍛件淬火冷卻時,由于不同部位存在溫度差異及組織轉(zhuǎn)變的不同所引起的應力稱為淬火內(nèi)應力。當淬火應力超過鋼的屈服強度時,鍛件將產(chǎn)生變形;當淬火應力超過鋼的抗拉強度時,鍛件將產(chǎn)生裂紋而成為廢品。中山5CrNiMo模具鋼為了防止鍛件的變形和開裂的產(chǎn)生,可采用不同的淬火方法 (如分級淬火或等溫淬火等)和工藝合理的設計措施(如結(jié)構(gòu)對稱、斜面均勻、避免尖角等),盡量減少淬火應力,并在淬火后及時進行回火處理。
中山5CrNiMo模具鋼是能源消耗大戶,而鍛件熱處理又是鍛件生產(chǎn)中能源消耗大戶,約占整個鍛件生產(chǎn)總能耗的30%~35%。我國每噸模鍛件的能耗約為1.0t標煤,與國外工業(yè)發(fā)達國家相比,存在很大差距,例如日本每噸模鍛件的能耗約為0.515t標煤。中山5CrNiMo模具鋼的鍛件能耗約占鍛件成本的8%~10%,降低能耗不僅可以降低鍛件生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟效益,而且能源問題又是關系到一個國家能否可持續(xù)發(fā)展的重要問題,甚至是關系到人類生存的全球性重大問題。所以充分利用鍛造余熱進行熱處理,在節(jié)能降耗、提升效率等方面有著顯而易見的優(yōu)勢,既節(jié)約能源、縮短工藝流程,又保護環(huán)境。
在原材料質(zhì)量可靠的基礎上,鍛造加工的任務之一是獲得所需的鍛件形狀,尺寸和表面狀態(tài),以滿足零件加工和使用條件的要求,并符合零件圖樣的規(guī)定。中山5CrNiMo模具鋼鍛件的形狀和尺寸它們應符合零件外廓形狀和尺寸的要求,并盡可能與其相似或接近。鍛件圖設計的主要依據(jù)是零件圖樣,同時應考慮鍛造工藝特點,附加機械加工余量和工藝材料、I類鍛件檢驗用專用余料,以及鍛件的結(jié)構(gòu)要素、表面形位公差和尺寸公差等要素、鍛件圖是生產(chǎn)和驗收鍛件的主要依據(jù)。中山5CrNiMo模具鋼鍛件表面狀態(tài)它是評定鍛件質(zhì)量的一項重要指標。鍛件的非加工表面的表面狀態(tài)也將直接影響零件的使用性能。對鍛件表面狀態(tài)提出技術要求的出發(fā)點是,使鍛件的表面完整性符合一定的規(guī)范要求。
中山5CrNiMo模具鋼鍛造余熱等溫正火是鍛件成形后,當溫度高于Ar3(對亞共析鋼)時急速冷卻,冷卻到等溫溫度后保溫一段時間后空冷至室溫。 中山5CrNiMo模具鋼鍛件成形后溫度一般在900~1000℃,急冷速度一般控制在30~42℃/min,等溫溫度一般為550~680℃(具體需根據(jù)不同材質(zhì)確定)。急冷是該工藝的關鍵工序,可通過調(diào)節(jié)冷卻風量、風速、風溫和風向,保證鍛件冷卻后溫度均勻。等溫溫度根據(jù)材料種類和要求的硬度確定,一般選在珠光體轉(zhuǎn)變曲線的鼻部以縮短等溫保溫時間。鍛造余熱等溫正火多用于滲碳齒輪鋼,例如SCM420H、SCM822H、SAE8620H和20CrMnTiH等。