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工模具熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)

來源: | 作者:鼎言熱處理 | 發(fā)布時(shí)間: 2019-12-07 | 6952 次瀏覽 | 分享到:

熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法對工藝文件和有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行工序間檢驗(yàn)和最終的成品檢驗(yàn),并監(jiān)督工藝紀(jì)律執(zhí)行情況,防止廢品和不良品產(chǎn)生。
對批量生產(chǎn)的工件,必須在首件或首批工件檢驗(yàn)合格后才可繼續(xù)生產(chǎn)。檢驗(yàn)的項(xiàng)目和檢驗(yàn)方法應(yīng)按圖樣、工藝文件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行,對于沒有明確規(guī)定的可按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測。
熱處理檢驗(yàn)通則包括硬度、金相組織、變形、外觀、材料化學(xué)成分、力學(xué)性能和表面強(qiáng)化共7個(gè)方面的內(nèi)容。
1)硬度檢驗(yàn)。按JBT6050-2006進(jìn)行。硬度檢驗(yàn),先測試一點(diǎn)不計(jì),后在不同部位測試三點(diǎn),取算術(shù)平均數(shù)為其硬度值
2)金相組織檢驗(yàn)。硬度是表面現(xiàn)象,金相組織才是本質(zhì)的東西。對工模具熱處理來說,金相組織相當(dāng)重要。淬火后、回火后都要檢驗(yàn)金相組織。硬度合格,金相組織不合格,工具質(zhì)量不會(huì)好。
3)變形檢驗(yàn)。薄板類零件在專用平板上用塞尺檢驗(yàn)零件的平面度;軸類零件用頂尖支撐兩端或用Ⅴ形鐵支撐兩端,用百分表測其徑向圓跳動(dòng),細(xì)小的軸類工具可在平臺(tái)上用塞尺檢驗(yàn)彎曲度;套筒、圓環(huán)類工件用百分表、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)、內(nèi)徑百分表及螺紋量規(guī)檢驗(yàn);特殊工具(如測量齒輪、盤形插齒刀等)的變形檢驗(yàn),必須由相關(guān)單位配合檢驗(yàn);成批生產(chǎn)的工具,應(yīng)設(shè)計(jì)專用檢具檢驗(yàn)工件的變形。
4)外觀檢驗(yàn)。工具熱處理后用肉眼或低倍的放大鏡觀察其表面有無裂紋、燒傷、碰傷、麻點(diǎn)、銹蝕等缺陷。重要零件、容易產(chǎn)生裂紋的零件,應(yīng)進(jìn)行裂紋檢驗(yàn),將零件浸油后噴砂,觀察有無油滲。對于大型復(fù)雜刀具,如拉刀、滾刀,必須逐件檢驗(yàn)裂紋。
5)材料化學(xué)成分檢驗(yàn)。對于工模具的材料,如果在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)異常,往往先進(jìn)行火花鑒別,再進(jìn)行光譜分析。
6)力學(xué)性能檢驗(yàn)。不少工具如夾具等,有力學(xué)性能方面的要求,應(yīng)根據(jù)圖樣技術(shù)要求抽驗(yàn)隨爐試樣。
7)表面強(qiáng)化檢驗(yàn)。高速鋼刀具加工成品后,有些還要進(jìn)行表面強(qiáng)化,如氧氮共滲、氮化鈦涂層等,則應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定項(xiàng)目檢驗(yàn)。(1)刀具熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)刀具最終熱處理通常包括淬火和回火,以及冷處理和化學(xué)熱處理。對冷處理和化學(xué)熱處理則應(yīng)按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求去檢驗(yàn)。對進(jìn)行淬火和回火的刀具應(yīng)按下列項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)
1)熱處理前檢驗(yàn)刀具淬火前應(yīng)檢查是否符合工藝路線及工藝要求;有無變形、碰傷等缺陷,有無裂紋等缺陷;鋼材是否符合規(guī)定要求。2)熱處理后檢驗(yàn)如
①外觀檢驗(yàn)。外觀檢驗(yàn)包括回火后檢驗(yàn)和表面處理后(噴砂、發(fā)藍(lán)和化學(xué)處理)檢驗(yàn)兩部分。淬火回火后均應(yīng)用肉眼或低倍放大鏡觀察表面有無裂紋、燒傷、碰損、麻點(diǎn)、腐蝕、銹斑或燒熔等缺陷。懷疑有裂紋時(shí),可用磁粉、著色、熒光和超聲波檢測等方法檢驗(yàn),或浸油后噴砂直接觀察。由于刀具大部分采用鹽浴淬火,表面極易沾附鹽類和氧化劑,特別在螺紋、溝槽、內(nèi)孔等處更不容易去除。因此,清理后必須仔細(xì)檢查刀具整個(gè)表面殘鹽和脫氧劑殘?jiān)欠裣磧?以防止引起銹蝕。對于易開裂和經(jīng)冷處理的刀具應(yīng)檢驗(yàn)裂紋。
噴砂處理后工件的表面應(yīng)呈均勻的銀灰色,不得有明顯的花斑、點(diǎn)狀腐蝕、銹斑、殘砂、氧化皮、殘鹽和其他污物,并需要經(jīng)防銹處理。發(fā)藍(lán)處理后,碳鋼和低合金鋼的表面呈黑色或藍(lán)黑色;合金鋼為深棕色或淺藍(lán)色;含硅量較高的鋼為紅棕色;高速鋼為黑褐色。氧化層要求色澤均勻一致,無明顯的花斑或銹跡存在。
允許的缺陷:輕微的水印和夾具印;處理前同一工件表面粗糙度不同,處理后色澤允許存在微小差別;摩擦焊點(diǎn)和矯直部分,以及局部淬火的硬化過渡區(qū),允許膜層有點(diǎn)差異;不同材料焊接,允許膜層色澤稍有差別。
不允許的缺陷:膜層劃傷或局部無膜、紅色或黑色的斑點(diǎn)、不易擦除的掛粉及殘留堿液。
將經(jīng)過發(fā)藍(lán)處理、蒸汽處理、氧氮共滲、TiN涂層、鎳磷鍍層等表面處理的刀具,浸10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))CuSO4水溶液,在規(guī)定的時(shí)間表面不露銅即為合格。
②變形檢驗(yàn)。熱處理變形的刀具,可以通過矯直來達(dá)到技術(shù)要求,但矯直后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火,使矯直后的變形符合工藝要求,一般其變形量應(yīng)不大于留磨量的1/2。
③硬度檢驗(yàn)。在刀具質(zhì)量檢驗(yàn)諸項(xiàng)中,唯有硬度是數(shù)字化指標(biāo)。如高速鋼刀具,通用高速鋼硬度要求為63~66HRC。但大多數(shù)工具廠都將硬度提高至65HRC,因?yàn)槿藗冊诳偨Y(jié)幾十年的創(chuàng)優(yōu)、創(chuàng)品牌活動(dòng)中,認(rèn)為65HRC以下的硬度無市場競爭力,根據(jù)筆者長期工作的實(shí)踐,認(rèn)為通用高速鋼刀具將硬度控制在65~66HRC、高性能高速鋼刀具將硬度控制在66~-67HRC比較符合客觀情況。部優(yōu)、省優(yōu)、國家品牌鉆頭,大于d6mm者硬度均在66HRC以上。

刀具硬度檢驗(yàn)包括回火后的硬度(刃部和柄部)、熱硬性,以及化學(xué)熱處理后的硬度。刀具回火后的硬度應(yīng)按工藝文件規(guī)定檢驗(yàn),通用高速鋼刃部的硬度為63~66HRC,柄部硬度為30~50HRC;接柄刀具柄部硬度為30~45HRC。高速鋼刀具一般在第二次回火后初步檢驗(yàn)硬度,視示值情況做出第三次回火是否要提高溫度的決定。一般情況下,每超出1HRC,則要提高回火溫度13~15℃。形狀復(fù)雜的刀具或大型工具,可以進(jìn)行端面檢測,也可用銼刀檢測,也可以用里氏硬度計(jì)檢測;焊接刀具應(yīng)在圖樣規(guī)定的部位檢測,不可以在硬化過渡區(qū)測量。如果在圓柱上測量有把握,就沒有必要做破壞性檢驗(yàn),但大部分工具廠還是將平磨后檢測的硬度值作為刀具最終硬度示值。
刀具的熱硬性測定很有必要,不少工具廠不檢查,事實(shí)上應(yīng)該重視起來。熱硬性是高速鋼刀具特有性能,它代表刀具抗高溫軟化的能力。通用高速鋼600℃時(shí)硬度應(yīng)≥60HRC。例如,生產(chǎn)加工60鋼調(diào)質(zhì)件(26HRC)機(jī)用絲錐,600℃時(shí)硬度≥61HRC的絲錐應(yīng)用起來較好這說明絲錐在特殊情況還是要求具有一定熱硬性的。高性能高速鋼625℃時(shí)硬度應(yīng)≥60HRC。
④金相檢驗(yàn)。工具熱處理最重要的環(huán)節(jié)是金相檢驗(yàn),刀具壽命不高大多是由于金相檢驗(yàn)把關(guān)不嚴(yán)所致。
碳素工具鋼刀具淬火的馬氏體級別,按JB/T9986-2013《工具熱處理金相檢驗(yàn)》規(guī)定,共分6級,其合格級別見表13。