Maatregelen om vervorming en scheurvorming van stempelgereedschappen tijdens warmtebehandeling te verbeteren

I. Voorlopige warmtebehandeling
Voor stempelmatrijzen van hypereutectoïde staal moet eerst normaliseren worden uitgevoerd, gevolgd door sferoïdiserend gloeien om de netwerkachtige secundaire cementiet in de smeedstukken te elimineren, de korrelstructuur te verfijnen, interne spanningen te verminderen en de microstructuur voor te bereiden op de daaropvolgende warmtebehandeling. Vóór het harden van de stempelmatrijsonderdelen (zoals concave matrijzen) moet eerst lage-temperatuur ontlaten worden uitgevoerd. Voor matrijzen met complexere vormen en hoge precisie-eisen moet harden en ontlaten worden uitgevoerd na ruw bewerken en vóór fijn bewerken om de vervorming bij het harden te verminderen, de neiging tot scheuren te minimaliseren en de microstructuur voor te bereiden op de uiteindelijke warmtebehandeling.

II. Optimalisatie van de hardings- en ontlaatprocessen

1. Bescherming van onderdelen tijdens het harden
   Harden en ontlaten zijn kritieke stappen die de vervorming of scheuren van stempelmatrijsonderdelen tijdens de warmtebehandeling beïnvloeden. Voor gebieden van kritieke matrijsonderdelen die gevoelig zijn voor vervorming of scheuren tijdens het harden, moeten effectieve beschermende maatregelen worden genomen om symmetrische onderdeelvormen en dwarsdoorsneden te garanderen, evenals evenwichtige interne spanningen.

2. Verbetering van verwarmingsmethoden
   Voor kleine stempelponsen en -matrijzen of slanke cilindrische onderdelen kan voorverwarmen tot 520–580°C voordat ze in een medium-temperatuur zoutbadoven worden geplaatst om te verwarmen tot de hardingstemperatuur de vervorming aanzienlijk verminderen in vergelijking met directe verwarming in een elektrische of reverberatieoven. Deze methode helpt ook de neiging tot scheuren te beheersen. Vooral voor matrijsonderdelen van hooggelegeerd staal omvat de juiste verwarmingsmethode eerst voorverwarmen en vervolgens de temperatuur verhogen tot het hardingsniveau. De duur van de blootstelling op hoge temperatuur moet tijdens het verwarmen worden geminimaliseerd om de vervorming bij het harden te verminderen en de vorming van microscheuren te voorkomen.

3. Bepaling van de verwarmingstemperatuur
   Overmatig hoge hardingstemperaturen vergroten de austenietkorrels en veroorzaken oxidatie en decarburatie, waardoor de neiging tot vervorming en scheuren toeneemt. Binnen het gespecificeerde verwarmingstemperatuurbereik, als de hardingstemperatuur te laag is, kunnen de interne gaten van het onderdeel krimpen, waardoor de boring kleiner wordt. Daarom moet de bovengrens van het verwarmingstemperatuurbereik worden gekozen voor koolstofstaalsoorten. Voor gelegeerde staalsoorten kunnen hogere verwarmingstemperaturen uitzetting van interne gaten en een toename van de boring veroorzaken, dus de ondergrens van het verwarmingstemperatuurbereik heeft de voorkeur.

4. Selectie van koelmedia
   Voor gelegeerde staalsoorten is de beste methode om de vervorming bij het harden te minimaliseren isothermisch harden of martempering in een heet bad van kaliumnitraat en natriumnitriet. Deze methode is met name geschikt voor stempelmatrijzen met complexe vormen en precieze maatvoeringseisen. Voor sommige poreuze matrijsonderdelen mag de isothermische hardingstijd niet te lang zijn, omdat dit een toename van de gatdiameter of -steek kan veroorzaken. Door gebruik te maken van de eigenschappen van krimp tijdens oliekoeling en uitzetting tijdens nitraatzoutkoeling, en door op de juiste manier dubbelmediumharden toe te passen, kan de vervorming van onderdelen worden verminderd.

5. Optimalisatie van koelmethoden
   Voordat onderdelen na verwijdering uit de verwarmingsoven in het koelmedium worden geplaatst, moeten ze eerst op de juiste manier aan de lucht worden gekoeld. Dit is een van de effectieve methoden om de vervorming bij het harden te verminderen en scheuren te voorkomen. Nadat de matrijsonderdelen in het koelmedium zijn geplaatst, moeten ze op de juiste manier worden gedraaid, met veranderingen in de draairichting, om uniforme koelsnelheden over alle delen van het onderdeel te garanderen. Dit vermindert de vervorming aanzienlijk en voorkomt scheuren.

6. Controle van het ontlaatproces
   Na verwijdering uit het koelmedium mogen matrijsonderdelen niet te lang in de lucht blijven liggen, maar moeten ze onmiddellijk in een ontlaatoven worden geplaatst om te ontlaten. Tijdens het ontlaten moeten lage-temperatuur en hoge-temperatuur ontlaatsplintering worden vermeden. Voor matrijsonderdelen met hoge precisie-eisen kunnen meerdere ontlaatbehandelingen na het harden helpen interne spanningen te verminderen, vervorming te verminderen en de neiging tot scheuren te minimaliseren.

7. Warmtebehandeling vóór draadsnijden
   Voor stempelmatrijsonderdelen die door draadsnijden zijn bewerkt, moeten trapsgewijs harden en meerdere ontlaatbehandelingen worden toegepast vóór het draadsnijden om de hardbaarheid van de onderdelen te verbeteren, een uniforme verdeling van interne spanningen te garanderen en een toestand van lage interne spanning te behouden. Hoe lager de interne spanning, hoe minder de neiging tot vervorming en scheuren na het draadsnijden.