怎樣防止鋅合金壓鑄模的熱處理變形、開裂。

壓鑄模生產(chǎn)加工過程中，由于鑄件形狀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，各部件在截面尺寸上有較大差別，所以熱處理時(shí)，各部件的受熱速度和冷卻速度不同。這一狀況會在零件的不同部位產(chǎn)生不同的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力和相變體。導(dǎo)致零件體積發(fā)生異常膨脹或收縮，從而使其尺寸和形狀發(fā)生較大的偏差，甚至引起裂紋。

壓鑄件熱處理變形、開裂的原因很多，主要有鋼的化學(xué)成分與原始組織、零件的結(jié)構(gòu)形狀、截面尺寸、熱處理工藝等。生產(chǎn)實(shí)踐中，常常不能徹底消除變形，只能盡可能地降低其發(fā)生的程度，但只要采取適當(dāng)措施，裂縫完全可以避免產(chǎn)生裂縫。

預(yù)備熱處理

我們所說的預(yù)備熱處理相對于最后熱處理來說，是在最后熱處理前再加上一個作為準(zhǔn)備作用的熱處理步驟，這一步驟可為最終熱處理提供良好的機(jī)加性能或組織形態(tài)。常用的預(yù)備熱處理工藝有：退火，正火，調(diào)節(jié)等。

對共析鋼沖裁模的預(yù)備熱處理，著重于去除鍛件內(nèi)部的網(wǎng)狀二次滲碳體、細(xì)化晶粒及內(nèi)部應(yīng)力。詳細(xì)的工藝為：先進(jìn)行正火處理，然后進(jìn)行球化退火。對沖裁凹模零件，應(yīng)先通過低溫回火使其穩(wěn)定。但對形狀較復(fù)雜、精度要求較高的模具，由于熱處理過程中變形和裂紋的可能性較大，所以在其粗加工和精加工開始前，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量調(diào)整，并為最終熱處理做好準(zhǔn)備，盡可能避免產(chǎn)生裂紋。

調(diào)質(zhì)方式及零件保護(hù)。

調(diào)質(zhì)和回火是最容易導(dǎo)致零件變形和開裂的工藝。對某些小型壓鑄模、細(xì)長圓筒形、高合金鋼等零件，應(yīng)避免采用直接加熱淬火，而應(yīng)先預(yù)熱至520~580度，然后放入中溫的鹽浴爐加熱至淬火溫度。實(shí)驗(yàn)表明，使用這種加熱方式的零件，其淬火比直接在電爐或反射爐中加熱淬火，其變形明顯較小，而且裂紋現(xiàn)象基本可避免。

熱處理時(shí)，奧氏體零件若加熱溫度過高，將使晶粒粗大，而且容易產(chǎn)生氧化、脫碳等現(xiàn)象，導(dǎo)致零件變形和開裂；較低的溫度下，會引起零件內(nèi)孔收縮，孔徑變小。所以，應(yīng)在加熱溫度允許的范圍內(nèi)，盡量選用較高溫度淬火。對合金鋼來說，加熱溫度過高，會導(dǎo)致內(nèi)孔膨脹，孔徑尺寸變大，較好選擇允許的溫度下限。

此外，在進(jìn)行淬火、回火處理時(shí)，必須對零件易產(chǎn)生變形、開裂的部位采取有效的保護(hù)措施，使其形狀與截面對稱，內(nèi)應(yīng)力保持平衡。特別是對形狀復(fù)雜的零件，更是如此。常見的保護(hù)方法有打包法、填充法、堵塞法等。

優(yōu)化冷卻模式及冷卻劑的選擇。

壓鑄件加熱完成后，不能從爐子上取下，直接放入冷卻劑內(nèi)，這樣容易造成鑄件的局部溫差過大而變形開裂。因此，正確的做法是把零件放在空氣中進(jìn)行預(yù)冷，然后在冷卻劑中淬硬。為了確保零件各部分的冷卻速度均勻，放入冷卻劑后還應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)方向較好是不固定的。

冷卻介質(zhì)的選擇同樣重要。采用等溫淬火或分級淬火工藝處理合金鋼，可以有效地降低合金鑄件的變形，特別是對形狀復(fù)雜、尺寸精度要求較高的壓鑄模。有的具有在油中冷卻收縮、在硝酸鹽中冷卻膨脹的多孔模具零件，合理地利用兩種不同介質(zhì)，也能減少因淬火引起的零件變形。

控制回火過程。

壓鑄模零件在冷卻劑中淬后，不應(yīng)在空氣中停留太長時(shí)間，而應(yīng)及時(shí)放入回火爐進(jìn)行回火處理，消除零件的內(nèi)應(yīng)力，減少變形及裂紋傾向。特別是對某些壓鑄模需進(jìn)行線切割加工的零件，采用分步淬火及多次回火熱處理，可有效地改善零件的淬透性，使其內(nèi)應(yīng)力分布均勻，不易變形開裂。進(jìn)行回火處理時(shí)，必須確保低溫回火脆性和高溫回火脆性出現(xiàn)。