在精密鑄造件制造過程中,避免熱處理引起的變形問題至關重要。以下是一些有效的預防和控制方法:
材料選擇
選擇合適的材料:優(yōu)先選用微變形鋼,如空淬鋼,以減少熱處理變形。對于高碳合金工具鋼,確保其球化等級在2.5~5級,以降低變形風險。
控制碳化物分布:避免碳化物偏析和帶狀組織,通過合理鍛造和調(diào)質熱處理來均勻化碳化物分布。
設計優(yōu)化
均勻對稱設計:盡量使零件的截面形狀均勻對稱,減少厚薄懸殊,避免尖角和突變臺階,以降低熱應力和組織應力。
增加工藝孔和預留加工余量:在不影響使用性能的前提下,增加工藝孔或變不通孔為通孔,預留加工余量以補償熱處理變形。
工藝控制
合理加熱和冷卻:采用緩慢加熱和預熱,控制加熱速度,避免溫度不均。冷卻時,采用分級淬火或等溫淬火,減少冷卻速度差異。
使用夾具:設計淬火夾具,確保工件在加熱和冷卻過程中保持穩(wěn)定,減少變形。
預處理和后處理
去應力退火:在機械加工后進行去應力退火,消除加工過程中產(chǎn)生的殘余應力,減少熱處理變形。
冷處理:對于某些高合金鋼,采用冷處理(如深冷處理)減少殘留奧氏體量,穩(wěn)定尺寸。
結構改進
組合式結構:對于形狀復雜、尺寸較大的工件,采用組合式結構,便于分體熱處理,減少整體變形。
優(yōu)化冷卻通道:在工件設計中增加冷卻通道,確保冷卻均勻,減少溫差引起的變形。