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工模具熱處理質(zhì)量檢驗

來源: | 作者:鼎言熱處理 | 發(fā)布時間: 2019-12-07 | 6256 次瀏覽 | 分享到:

熱處理質(zhì)量檢驗應按國家標準、行業(yè)標準、企業(yè)標準規(guī)定的方法對工藝文件和有關(guān)技術(shù)標準規(guī)定的項目進行工序間檢驗和最終的成品檢驗,并監(jiān)督工藝紀律執(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合格后才可繼續(xù)生產(chǎn)。檢驗的項目和檢驗方法應按圖樣、工藝文件和技術(shù)標準的規(guī)定執(zhí)行,對于沒有明確規(guī)定的可按相關(guān)標準進行檢測。
熱處理檢驗通則包括硬度、金相組織、變形、外觀、材料化學成分、力學性能和表面強化共7個方面的內(nèi)容。
1)硬度檢驗。按JBT6050-2006進行。硬度檢驗,先測試一點不計,后在不同部位測試三點,取算術(shù)平均數(shù)為其硬度值
2)金相組織檢驗。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,金相組織相當重要。淬火后、回火后都要檢驗金相組織。硬度合格,金相組織不合格,工具質(zhì)量不會好。
3)變形檢驗。薄板類零件在專用平板上用塞尺檢驗零件的平面度;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,細小的軸類工具可在平臺上用塞尺檢驗彎曲度;套筒、圓環(huán)類工件用百分表、游標卡尺、塞規(guī)、內(nèi)徑百分表及螺紋量規(guī)檢驗;特殊工具(如測量齒輪、盤形插齒刀等)的變形檢驗,必須由相關(guān)單位配合檢驗;成批生產(chǎn)的工具,應設計專用檢具檢驗工件的變形。
4)外觀檢驗。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、銹蝕等缺陷。重要零件、容易產(chǎn)生裂紋的零件,應進行裂紋檢驗,將零件浸油后噴砂,觀察有無油滲。對于大型復雜刀具,如拉刀、滾刀,必須逐件檢驗裂紋。
5)材料化學成分檢驗。對于工模具的材料,如果在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)異常,往往先進行火花鑒別,再進行光譜分析。
6)力學性能檢驗。不少工具如夾具等,有力學性能方面的要求,應根據(jù)圖樣技術(shù)要求抽驗隨爐試樣。
7)表面強化檢驗。高速鋼刀具加工成品后,有些還要進行表面強化,如氧氮共滲、氮化鈦涂層等,則應按相應標準規(guī)定項目檢驗。(1)刀具熱處理質(zhì)量檢驗刀具最終熱處理通常包括淬火和回火,以及冷處理和化學熱處理。對冷處理和化學熱處理則應按相應的標準要求去檢驗。對進行淬火和回火的刀具應按下列項目進行檢驗
1)熱處理前檢驗刀具淬火前應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)熱處理后檢驗如
①外觀檢驗。外觀檢驗包括回火后檢驗和表面處理后(噴砂、發(fā)藍和化學處理)檢驗兩部分。淬火回火后均應用肉眼或低倍放大鏡觀察表面有無裂紋、燒傷、碰損、麻點、腐蝕、銹斑或燒熔等缺陷。懷疑有裂紋時,可用磁粉、著色、熒光和超聲波檢測等方法檢驗,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,清理后必須仔細檢查刀具整個表面殘鹽和脫氧劑殘渣是否洗凈,以防止引起銹蝕。對于易開裂和經(jīng)冷處理的刀具應檢驗裂紋。
噴砂處理后工件的表面應呈均勻的銀灰色,不得有明顯的花斑、點狀腐蝕、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)藍處理后,碳鋼和低合金鋼的表面呈黑色或藍黑色;合金鋼為深棕色或淺藍色;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;摩擦焊點和矯直部分,以及局部淬火的硬化過渡區(qū),允許膜層有點差異;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、不易擦除的掛粉及殘留堿液。
將經(jīng)過發(fā)藍處理、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)量分數(shù))CuSO4水溶液,在規(guī)定的時間表面不露銅即為合格。
②變形檢驗。熱處理變形的刀具,可以通過矯直來達到技術(shù)要求,但矯直后應進行去應力退火,使矯直后的變形符合工藝要求,一般其變形量應不大于留磨量的1/2。
③硬度檢驗。在刀具質(zhì)量檢驗諸項中,唯有硬度是數(shù)字化指標。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,因為人們在總結(jié)幾十年的創(chuàng)優(yōu)、創(chuàng)品牌活動中,認為65HRC以下的硬度無市場競爭力,根據(jù)筆者長期工作的實踐,認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。

刀具硬度檢驗包括回火后的硬度(刃部和柄部)、熱硬性,以及化學熱處理后的硬度。刀具回火后的硬度應按工藝文件規(guī)定檢驗,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℃。形狀復雜的刀具或大型工具,可以進行端面檢測,也可用銼刀檢測,也可以用里氏硬度計檢測;焊接刀具應在圖樣規(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,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,事實上應該重視起來。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℃時硬度應≥60HRC。例如,生產(chǎn)加工60鋼調(diào)質(zhì)件(26HRC)機用絲錐,600℃時硬度≥61HRC的絲錐應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℃時硬度應≥60HRC。
④金相檢驗。工具熱處理最重要的環(huán)節(jié)是金相檢驗,刀具壽命不高大多是由于金相檢驗把關(guān)不嚴所致。
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》規(guī)定,共分6級,其合格級別見表13。