关于大型预硬化塑料模具钢均匀性的话题

热火流苏

背景：近几年，塑料模具的个头是越做越大，象大型汽车保险缸模具型腔和型芯的模坯单件重量都在五吨以上，这些大块头模具一般以预硬化的P20、718钢制作为主，有效厚度往往在500毫米以上，由于客户现在对心部硬度有要求，不少锻造厂就直接将锻造成形的模坯进行了“预硬化”处理，对外宣称：P20模坯500厚度、718钢800厚度的硬度均匀性不超过3HRC（淬火介质一般是水剂淬火液）。本人也亲眼目睹某锻造厂一件600厚的718钢在调质处理后中间剖开测量硬度，果然是做到了心部和表面的硬度差不超过3HRC。
我的第一个问题是：这样的模坯真的均匀了吗？
我的第二个问题是：一般预硬化的钢材是定尺的，供应商会把它分割成多块进行销售，而经过分割的模坯能做到均匀吗？
欢迎大家讨论。

冀--小田

1 绝对均匀是不可能的 ，相对来讲也不能确定，没有具体的工艺不能做出判断的。
2分割一般都是用锯床切割，应该对钢材的质量没有影响。

热火流苏

冀--小田 发表于 2013-1-12 22:17

                               
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1 绝对均匀是不可能的 ，相对来讲也不能确定，没有具体的工艺不能做出判断的。
2分割一般都是用锯床切割， ...

首先感谢你的回答，这个问题抛在这里已经很久了，我自己也快忘记了。
探讨一下：1、个人认为这是一种“伪”均匀，表面上看，硬度差不太多，其实组织相差很大，浅表面可能是良好的回火索氏体组织，越近心部组织越不一致。
2、塑料模具一般主要部分由型腔和型芯组成，对于大锻件，其各向异性是比较明显的，尤其对于只锻形的锻件来说，纵横向的性能差异甚大。当进行随意切割时，搞错方向是在所难免的，如此就会给模具造成一些性能上的隐患。
个人意见。

dhzhou888

苏工的话题有实用意义，我在工作中经常碰到这种材料，但都是小件，我们只进行QPQ处理。对于大型模具，确实有特殊性。看到过资料：810 mm 厚718塑料模具钢大模块边部、1 /4处、心部的成分均匀, 宏观偏析程度小。水冷复合淬火工艺能将810mm厚718大模块心部淬成贝氏体，预硬化后大模块硬度差小于等于3. 2 HRC，硬度均匀性程度高。718预硬化大模块边部组织为回火马氏体，1 /4处和心部组织均为回火贝氏体，组织均匀，且夹杂物含量少，能满足大尺寸塑料制品行业的使用要求。
水冷复合淬火工艺：要使大模块整体达到硬度均匀， 就需要使工件在相对短的时间内先冷却到珠光体转变温度以下马氏体转变温度以上的温度区间内，然后以较慢的冷却速度进入贝氏体转变区，以便工件得到充分的时间进行贝氏体组织转变。传统的水淬油冷工艺正是基于这种考虑，但是这种处理工艺操作复杂，设备维护不便，生产效率低下，且对环境污染严重。水冷复合淬火方式是
近年来发展迅速的新型淬火冷却工艺，淬火介质完全用水，淬透能力高，且解决了环境污染问题。水冷复合淬火总的原则是: 首先利用风冷对大模块进行预冷， 然后喷水冷却使表面快速降低到M s点以下，这样可以获得最快冷却速度。然后利用风冷和雾冷慢速冷却，当表面温度回升至500C左右时，表面已经形成的马氏体得到自回火。重复这个过程, 直至心部冷却到贝氏体点以下。
上面说的热处理工艺是比较规范的，硬度均匀，组织不同。

邵兴洲

dhzhou888 发表于 2013-4-30 01:58
苏工的话题有实用意义，我在工作中经常碰到这种材料，但都是小件，我们只进行QPQ处理。对于大型模具，确实 ...

可否将水冷复合淬火工艺 细解一下：如先风冷，冷多久，到多少度，然后进行喷水，水冷到多少度，然后空冷等

lidaozhi

分4种冷却方式，空冷，风冷，雾冷，喷水冷。4种方式交替使用，每种的冷却时间都是按照秒计算的。800mm厚度的718大约需要冷却2小时