石墨模具熱處理中存在的缺陷及預(yù)防有哪些？

1.石墨模具表面有軟點(diǎn)
　　石墨模具熱處理后表面有軟點(diǎn),將影響石墨模具的耐磨性、削減石墨模具的使用壽命。
　　(1)產(chǎn)生原因
　　1)石墨模具在熱處理前表面有氧化皮、銹斑及部分脫碳。
　　2)石墨模具淬火加熱后，冷卻淬火介質(zhì)選擇不當(dāng)，淬火介質(zhì)中雜質(zhì)過(guò)多或老化。
　　(2)預(yù)防措施
　　1)石墨模具熱處理前應(yīng)去除氧化皮、銹斑，在淬火加熱時(shí)恰當(dāng)維護(hù)石墨模具表面，應(yīng)盡量選用真空電爐、鹽浴爐和維護(hù)氣氛爐中加熱。
　　2)石墨模具淬火加熱后冷卻時(shí)，應(yīng)選擇適宜的冷卻介質(zhì)，對(duì)長(zhǎng)期使用的冷卻介質(zhì)要經(jīng)常進(jìn)行過(guò)濾，或守時(shí)替換。
　　2.石墨模具熱處理前組織不佳
　　石墨模具終究球化組織粗大不均、球化不完善，組織有網(wǎng)狀、帶狀和鏈狀碳化物，這將使石墨模具在淬火后易產(chǎn)生裂紋，構(gòu)成石墨模具報(bào)廢。
　　(1)產(chǎn)生原因
　　1)石墨模具鋼材料原始組織存在嚴(yán)峻碳化物偏析。
　　2)鑄造工藝不佳，如鑄造加熱溫度過(guò)高、變形量小、停鍛溫度高、鍛后冷卻速度緩慢等，使鑄造組織粗大并有網(wǎng)狀、帶狀及鏈狀碳化物存在，使球化退火時(shí)難以消除。
　　3)球化退火工藝不佳，如退火溫度過(guò)高或過(guò)低，等溫退火時(shí)間短等，可構(gòu)成球化退火組織不均或球化不良
　　(2)預(yù)防措施
　　1)一般應(yīng)根據(jù)石墨模具的作業(yè)條件、出產(chǎn)批量及材料本身的強(qiáng)韌化性能，盡量選擇質(zhì)量好的石墨模具鋼材料。
　　2)改進(jìn)鑄造工藝或選用正火預(yù)備熱處理，來(lái)消除原材料中網(wǎng)狀和鏈狀碳化物及碳化物的不均勻性。
　　3)對(duì)無(wú)法進(jìn)行鑄造的碳化物偏析嚴(yán)峻的高碳石墨模具鋼可進(jìn)行固溶細(xì)化熱處理。
　　4)對(duì)鑄造后的模坯擬定正確的球化退火工藝規(guī)范，可選用調(diào)質(zhì)熱處理和快速勻細(xì)球化退火工。
　　5)合理裝爐，保證爐內(nèi)模坯溫度的均勻性。
　　3.石墨模具產(chǎn)生淬火裂紋
　　石墨模具在淬火后產(chǎn)生裂紋是石墨模具熱處理過(guò)程中的最大缺陷，將使加工好的石墨模具報(bào)廢，使出產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)構(gòu)成很大損失。
　　(1)產(chǎn)生的原因
　　1)石墨模具材料存在嚴(yán)峻的網(wǎng)狀碳化物偏析。
　　2)石墨模具中存在有機(jī)械加工或冷塑變形應(yīng)力。
　　3)石墨模具熱處理操作不當(dāng)(加熱或冷卻過(guò)快、淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)、冷卻溫度過(guò)低、冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等)。
　　4)石墨模具形狀凌亂、厚薄不均、帶尖角和螺紋孔等，使熱應(yīng)力和組織應(yīng)力過(guò)大。
　　5)石墨模具淬火加熱溫度過(guò)高產(chǎn)生過(guò)熱或過(guò)燒。
　　6)石墨模具淬火后回火不及時(shí)或回火保溫時(shí)間不足。
　　7)石墨模具返修淬火加熱時(shí)，未經(jīng)中心退火而再次加熱淬火。
　　8)石墨模具熱處理的，磨削工藝不當(dāng)。
　　9)石墨模具熱處理后電火花加工時(shí)，硬化層中存在有高的拉伸應(yīng)力和顯微裂紋。
　　(2)預(yù)防措施
　　1)嚴(yán)峻操控石墨模具原材料的內(nèi)在質(zhì)量
　　2)改進(jìn)鑄造和球化退火工藝，消除網(wǎng)狀、帶狀、鏈狀碳化物，改進(jìn)球化組織的均勻性。、
　　3)在機(jī)械加工后或冷塑變形后的石墨模具應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火(>600℃)后再進(jìn)行加熱淬火。
　　4)對(duì)形狀凌亂的石墨模具應(yīng)選用石棉阻塞螺紋孔，包扎風(fēng)險(xiǎn)截面和薄壁處，并選用分級(jí)淬火或等溫淬火。
　　5)返修或創(chuàng)新石墨模具時(shí)需進(jìn)行退火或高溫回火。
　　6)石墨模具在淬火加熱時(shí)應(yīng)采納預(yù)熱，冷卻時(shí)采納預(yù)冷措施，并選擇適宜淬火介質(zhì)。
　　7)應(yīng)嚴(yán)峻操控淬火加熱溫度和時(shí)間，防止石墨模具過(guò)熱和過(guò)燒。
　　8)石墨模具淬火后應(yīng)及時(shí)回火，保溫時(shí)間要充分，高合金凌亂石墨模具應(yīng)回火2-3次。
　　9)選擇正確的磨削工藝和適宜的砂輪。
　　10)改進(jìn)石墨模具電火花加工工藝，并進(jìn)行去應(yīng)力回火。
　　4.石墨模具淬火后組織粗大
　　石墨模具淬火后組織粗大，將嚴(yán)峻影響石墨模具的力學(xué)性能，使用時(shí)將會(huì)使石墨模具產(chǎn)生開(kāi)裂，嚴(yán)峻影響石墨模具的使用壽命。
　　(1)產(chǎn)生的原因
　　1)石墨模具鋼材稠濁，實(shí)踐鋼材淬火溫度遠(yuǎn)低于要求石墨模具材料的淬火溫度(如把GCr15鋼當(dāng)成3Cr2W8V鋼)。
　　2)石墨模具鋼淬火前未進(jìn)行正確的球化處理工藝，球化組織不良。
　　3)石墨模具淬火加熱溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
　　4)石墨模具在爐中放置位置不當(dāng)，在挨近電極或加熱元件區(qū)易產(chǎn)生過(guò)熱。
　　5)對(duì)截面變化較大的石墨模具，淬火加熱工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，在薄截面和尖角處產(chǎn)生過(guò)熱。
　　(2)預(yù)防措施
　　1)鋼材入庫(kù)前應(yīng)嚴(yán)峻進(jìn)行查驗(yàn)，謹(jǐn)防鋼材混凌亂放。
　　2)石墨模具淬火前應(yīng)進(jìn)行正確的鑄造和球化退火，以保證良好的球化組織。
　　3)正確擬定石墨模具淬火加熱工藝規(guī)范，嚴(yán)峻操控淬火加熱溫度和保溫時(shí)間。
　　4)守時(shí)檢測(cè)和校正測(cè)溫表面，保證表面正常作業(yè)。
　　5)石墨模具在爐中加熱時(shí)應(yīng)與電極或加熱元件保持恰當(dāng)?shù)木嚯x。