昨天晚上直播間有網(wǎng)友提問,深冷處理對模具鋼材到底有什么好處?
模具鋼做深冷的主要目的是讓盡量多的殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成堅(jiān)硬的馬氏體組織,以提高模具鋼材的硬度,增加模具鋼材的耐磨性;同時(shí)因?yàn)榻档土瞬环€(wěn)定的殘余奧氏體,組織穩(wěn)定性更好,以保證在后面使用過程當(dāng)中模板不變形,精密的模具尺寸不變化,并且降低模具開裂的風(fēng)險(xiǎn)。
我們模具鋼熱處理的時(shí)候,目的是要得到大量的馬氏體組織,因?yàn)轳R氏體是一個(gè)堅(jiān)硬的組織,它的硬度高,能夠保證模具鋼材的耐磨性。奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體,靠的是過冷度,你可以把它理解成為溫差,但是無論你用多快的速度降溫,到達(dá)常溫的時(shí)候,都會有一部分奧氏體沒辦法轉(zhuǎn)變位馬氏體,我們稱其為殘余奧氏體,比如我們高碳的冷作模具鋼,大約有10%的奧氏體是沒辦法轉(zhuǎn)變成馬氏體的,高速鋼更多,甚至能夠有30%,這些殘余奧氏體保留在模具鋼材里面,它會讓鋼材的耐磨性降低,就相當(dāng)于是鋼材有軟點(diǎn)了。
而且奧氏體組織是一個(gè)極其不穩(wěn)定的組織,隨著時(shí)間的推移,在后面使用的過程當(dāng)中,它會轉(zhuǎn)變成為馬氏體組織,在組織轉(zhuǎn)變的過程當(dāng)中,就會出現(xiàn)模板扭曲變形,精密的尺寸變化,同時(shí)也會增加內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致模具在后面線割的過程當(dāng)中或者使用的過程當(dāng)中增加開裂或崩角的風(fēng)險(xiǎn)。
我們的熱處理是要讓盡量多的奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體組織,那到了常溫下,沒辦法轉(zhuǎn)變成馬氏體組織的殘余奧氏體,我們就要把它降到0℃以下,也就是我們常說的冷處理,以增加它的過冷度,讓盡量多的奧氏體轉(zhuǎn)變成為馬氏體,以提高模具鋼的耐磨性。
以前我們的過冷度只能做到零下70℃-80℃,隨著現(xiàn)在科學(xué)的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)可以降低到零下190℃了,現(xiàn)在的深冷很多都可以稱之為超深冷處理了。
深冷處理的主要目的就是增加溫差,讓盡量多的殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體組織,以提高模具鋼材的硬度和耐磨性。但是關(guān)于深冷處理,有幾點(diǎn)要說明一下。
就目前的研究來說,深冷處理的主要目的是降低殘余奧氏體,增加馬氏體組織,讓模具鋼材的硬度提高1-2HRC,增加模具的耐磨性,讓模板的尺寸穩(wěn)定性更好,可以保證精密模具的尺寸穩(wěn)定性不再變化,同時(shí)殘余奧氏體已經(jīng)得到轉(zhuǎn)變,在后面的回火當(dāng)中,內(nèi)應(yīng)力已經(jīng)釋放了,這樣子可以降低模具鋼材開裂的風(fēng)險(xiǎn),這點(diǎn)是有科學(xué)依據(jù)的。至于能不能提高模具鋼材的抗崩裂或其它性能性能,目前沒有這方面的研究報(bào)告出來,我們在此不做過多的討論,我們也不要太過迷信。深冷處理就像人的健身和保養(yǎng),對身體有好處,但無法保證長壽。
第二個(gè),殘余奧氏體,并不是說一定是壞事,少量的殘余奧氏體,它是可以提高模具鋼材的抗崩裂性能,對提高模具鋼材的韌性是有幫助的,也不要迷信為某些廠家說的,深冷處理做2次讓你的鋼材韌性更好,說實(shí)在話,這個(gè)是沒有理論依據(jù)的。因?yàn)槟?次深冷不會產(chǎn)生溫差,對殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織是沒有太大的意義的,而且模具鋼做了深冷之后,它的殘余奧氏體已經(jīng)極少了,對模具鋼材的穩(wěn)定性影響已經(jīng)是微乎其微了。
而且經(jīng)過后面的多次回火之后,殘余的一小部分奧氏體,它的穩(wěn)定性是好的,我們稱之為穩(wěn)定的奧氏體組織,這個(gè)奧氏體組織對提高模具鋼材的抗崩裂性能,提高它的韌性是有幫助的,這不見得是件壞事,就像細(xì)菌,不是所有細(xì)菌對人體都是有害的。
第三點(diǎn)要說明的是:不要太過迷信深冷處理能提高模具鋼材的性能,深冷處理沒有翻天覆地的能力呀,不會讓模具鋼材的性能翻天覆地變化的。一壺爛茶,你用什么茶具泡,在多優(yōu)雅的環(huán)境下泡,它的茶還是不好喝的。
做熱處理的人都知道,鋼材組織是有遺傳性的,你在冶煉質(zhì)量不好的情況下,它的晶粒粗大或者是有晶粒偏析,那它熱處理完之后,哪怕你做了深冷,它的晶粒還是粗大的,它的偏析還是存在的,這些粗大的晶粒和偏析,對模具鋼材的性能損害是很大的,特別是對抗崩裂性能的損害很大。你就算做了深冷處理,做了超深冷處理,做多少次深冷處理,對這部分粗大和偏析是無法改變的,對性能的提升是沒有幫助的,不要被說的那么玄乎,這一點(diǎn)我們要客觀認(rèn)知,不要以為再差的模具鋼,只要做了深冷工藝。就一切都好了,這個(gè)是超出了事物客觀規(guī)律的,這一點(diǎn)我們要心里有底。
模具鋼材的基材好、晶粒細(xì)小、組織均勻性好才是前提,在鋼材內(nèi)部結(jié)構(gòu)好的在此基礎(chǔ)上,我們的熱處理工藝好、深冷做的好,那對模具鋼材的性能提升是有幫助的,千萬不要以為再爛的材料,只要做了深冷,性能都是好的,這一點(diǎn)你要有客觀認(rèn)知,不要被迷住了雙眼。模具鋼合金配比合理,冶煉質(zhì)量好,是保證性能的前提,熱處理是錦上添花,不是雪中送炭。
深冷處理的主要功能就是降低殘余奧氏體的含量,提高模具鋼材的耐磨性,讓鋼材的組織穩(wěn)定性更好,這是它最主要的作用。至于其它的作用,目前沒有這方面的研究報(bào)告,我們也不要太過迷信超深冷工藝,不要以為做了深冷工藝,什么材料都會變成好材料,這是不可能實(shí)現(xiàn)的。鋼材的性能跟合金成分,內(nèi)部結(jié)構(gòu),組織狀態(tài)有密切的關(guān)系,僅憑深冷處理,是無法改變關(guān)系性能和質(zhì)量的。就像你呼吸了一口新鮮空氣,對身體有好處,但能不能保證你長命百歲,有待研究。
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我是模具鋼大王吳德劍,來自東莞譽(yù)輝模具鋼,譽(yù)輝模具鋼,3個(gè)世界500強(qiáng)在用,京瓷連續(xù)7年采購譽(yù)輝模具鋼。如果你在選擇模具鋼材時(shí),有拿不定主意的,或者是現(xiàn)在用的模具鋼,模具使用壽命短的,你用了很多種模具鋼都搞不定的,那你來找我吧,我已經(jīng)解決了4000多家企業(yè)在模具選材、制作和使用方面的疑難雜癥,相信在模具鋼選材以及應(yīng)用方面,我是能夠做你參謀長,并且能夠讓你少交學(xué)費(fèi)的。吳德劍模具鋼,用戶的參謀長,用過的都買賬。