由上图可以看出，环模毛坯锻造时加热温度过高和时间过长，锻坯呈黄白色，温度超过1200℃，此时锻坯易出现表层过烧，整体过热，组织粗大品粒不均匀现象。加热过程中因温度不均匀使锻件过热或局部过烧造成品粒粗大、锻坯的均质性差。锻件尺寸越大，这种现象就越严重。在随后的热处理工艺中难以消除这种缺陷，也是造成环模开裂的常见原因。
冷加工工艺对环模模孔质量的影响
切削转速直接影响环模的表面粗糙度，切削转速越大，表面质量越好。采用枪钻钻环模孔时，环模孔径和转速对表面粗糙度的影响：
由图可以看出，采用枪钻加工环模模孔，模孔真径为Ø5mm时，主轴转速为3000r/min时，表面粗糙度为1.6 u m；转速为5000r/min时，表面粗糙度可达到0.8μm。
采用枪钻加工环模模孔，模孔直径为Ø1. 6mm时，转速为9000r/min时，表面粗糙度为1.6 u m；转速为13000r/min时，表面粗糙度可达到0.8 pm。
对于普通钻床，一般最高转速为3000～5000r/min，加工出的表面质量较差，加工小孔径环模时，由于粗糙度不合格，在环模的带料试验中无法出料。
热处理加工工艺对环模质量的影响
淬火温度对环模硬度和冲击韧性的影响
(1) 4Cr13材料的奥氏体化温度为1000℃左右，环模的最终加热温度（气淬温度）应比此值高一点以形成奥氏体组织。如果环模的真空气淬温度较高，则热处理后的硬度就会较高，但也极易形成淬火裂纹。而且在高温的真空环境里，高铬不锈钢内的合金元素如Cr、Mn等的蒸发量会加大，从而可能降低了坏模的力学性能。因此环模的真空气淬温度不能太高。
淬火温度对环模硬度的影响见下图。
从图可以看出4Cr13环模的淬火温度从1020℃提高到1060℃，其硬度随着加热温度的提高而上升。
淬火温度从1030。C上升到1050，硬度可提高1～1.5HRC。
(2)奥氏体化温度对冲击韧性的影响
淬火温度从1040℃上升到1060℃淬火，硬度虽然较高，但冲击韧性下降明显，热应力太大，极易产生淬火微裂纹。所以，采用1040℃淬火最为合适。
真空淬火对环模模孔粗糙度的影响
环模孔的粗糙度在真空气淬后基本上不降低，枪钻加工后料糙度为0.8μm，经检验，热处理后的粗糙度仍然为0.8μm；枪钻加工后后粗糙度为1. 6μm，经检验，热处理后的粗糙度仍然为1.6μm。Ra值和热处理前相比，基本不降低。
3.4.3回火温度对环模硬度和冲击韧性的影响
环模的使用性能是个综合性的问题，如硬度太高，虽然耐磨性很好，但脆性很大，在使用中容易丌了。而硬度太低，由于容易使模孔形成扩孔及坏模与压辊工作面产生磨损，影响使用寿命。4Cr13环模具有高强度和高耐磨性，但也有很大的裂纹敏感性，所以淬火后的回火相当重要。
(1)回火温度对环模硬度的影响
高温回火，综合力学性能提高，但硬度比回火前下降；中温回火，硬度也较回火前稍有下降，但获得高的屈强比、弹性极限、韧性；低温回火，能保持淬火马氏体的高硬度和高耐磨性，同时降低淬火应力和脆性。
4Cr13颗粒机环模的淬火后回火温度对硬度的影响见下表。
从结果来看，180℃回火，环模硬度很高，脆性很大，极易使环模产生裂纹。300℃是回火曲线中的低谷，不宜采用。340℃回火，环模的硬度偏低，会影响其寿命。合适的回火温度应控制在200℃左右，环模的最终使用硬度在52～55HRC,左右，这样，既可以保证环模不丌裂，又可保证模孔和工作面的磨损很小，使环模的使用寿命大大提高。
(2)回火温度对环模硬度的影响
4Cr13的第一类回火脆性区的温度范围为300℃～370℃，第二类回火脆性区的温度范围为450℃～600℃。为保证环模在回火后仍能保持较高的硬度，同时又要避开回火发生脆性的温度区，环模采用200℃低温回火较合适。
发布时间： 05-10-2023