熱作模具(如熱鍛模、壓鑄模、熱擠壓模)在工作時(shí)需持續(xù)接觸高溫金屬,其自身溫度會(huì)急劇升高。因此,這類模具鋼必須能在高溫環(huán)境下,依然保持優(yōu)異的強(qiáng)度、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性(即紅硬性),方能確保耐用性。
導(dǎo)致熱作模具鋼早期失效(不耐用)的關(guān)鍵原因,往往在于熱處理環(huán)節(jié)的控制不足:
熱處理標(biāo)準(zhǔn)偏重單一指標(biāo): 現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通常僅明確規(guī)定模具的硬度要求,而對紅硬性、高溫強(qiáng)度、韌性等同樣至關(guān)重要的性能指標(biāo)未做明確量化要求。這些“隱含”的性能要求,在實(shí)際生產(chǎn)中能否實(shí)現(xiàn),高度依賴于對熱處理全過程的精細(xì)控制。 熱處理工藝執(zhí)行不到位: 實(shí)際操作中,加熱溫度不足或保溫時(shí)間不夠是常見問題。這會(huì)導(dǎo)致模具鋼中的合金元素未能充分溶解并均勻化于奧氏體中。其直接后果是,淬火和回火后獲得的組織存在回火不足現(xiàn)象。此類組織在高溫服役條件下: 抗高溫強(qiáng)度顯著下降 紅硬性變差 極易引發(fā)模具表面龜裂、早期開裂以及過度變形等致命缺陷。
目前行業(yè)現(xiàn)狀: 依賴外協(xié)進(jìn)行熱處理時(shí),僅以最終硬度是否達(dá)標(biāo)作為驗(yàn)收依據(jù)的現(xiàn)象十分普遍。這種單一標(biāo)準(zhǔn)的做法,無法保證模具獲得滿足高溫服役要求的綜合性能。
解決之道: 必須嚴(yán)格控制熱處理生產(chǎn)過程,確保工件加熱充分、保溫時(shí)間充足,整個(gè)工藝的核心目標(biāo)應(yīng)設(shè)定為滿足高溫紅硬性要求,而非僅僅追求室溫硬度達(dá)標(biāo)。這才是生產(chǎn)出合格耐用熱作模具的關(guān)鍵。
精準(zhǔn)分析是基礎(chǔ)保障: 為了更深入地理解材料特性并優(yōu)化工藝,可運(yùn)用如斯派克(SPECTRO)熒光光譜儀等先進(jìn)設(shè)備,對熱作模具鋼進(jìn)行精確的化學(xué)成分分析。這有助于掌握材料基礎(chǔ)性能,為熱處理工藝的制定和優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
專業(yè)儀器支持:廣州儀德精密科學(xué)儀器股份有限公司專注于各類高端分析儀器的研發(fā)、制造、銷售與技術(shù)服務(wù),致力于為客戶提供一站式、“交鑰匙”的整體實(shí)驗(yàn)室解決方案。 公司產(chǎn)品線齊全,應(yīng)用覆蓋廣泛,尤其擅長于材料成分與性能分析領(lǐng)域,擁有包括:
元素成分分析利器: 全譜直讀光譜儀、波長/能量色散型X射線熒光光譜儀(XRF)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)、輝光放電光譜儀(GDS)、原子吸收光譜儀(AAS)、碳硫分析儀、氧氮?dú)浞治鰞x。 材料結(jié)構(gòu)與形貌觀察設(shè)備: 掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、金相顯微鏡。 光學(xué)分析儀器: 紫外可見分光光譜儀(UV-Vis)、分子熒光光譜儀。 這些精密儀器為熱作模具鋼的研發(fā)、質(zhì)量控制和失效分析提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。