1.石墨模具表面有軟點

  石墨模具熱處理后表面有軟點,將影響石墨模具的耐磨性、減少石墨模具的使用壽命。

  (1)產(chǎn)生原因

  1)石墨模具在熱處理前表面有氧化皮、銹斑及局部脫碳。

  2)石墨模具淬火加熱后，冷卻淬火介質(zhì)選擇不當(dāng)，淬火介質(zhì)中雜質(zhì)過多或老化。

  (2)預(yù)防措施

  1)石墨模具熱處理前應(yīng)去除氧化皮、銹斑，在淬火加熱時適當(dāng)保護石墨模具表面，應(yīng)盡量采用真空電爐、鹽浴爐和保護氣氛爐中加熱。

  2)石墨模具淬火加熱后冷卻時，應(yīng)選擇合適的冷卻介質(zhì)，對長期使用的冷卻介質(zhì)要經(jīng)常進行過濾，或定期更換。

  2.石墨模具熱處理前組織不佳

  石墨模具最終球化組織粗大不均、球化不完善，組織有網(wǎng)狀、帶狀和鏈狀碳化物，這將使石墨模具在淬火后易產(chǎn)生裂紋，造成石墨模具報廢。

  (1)產(chǎn)生原因

  1)石墨模具鋼材料原始組織存在嚴(yán)重碳化物偏析。

  2)鍛造工藝不佳，如鍛造加熱溫度過高、變形量小、停鍛溫度高、鍛后冷卻速度緩慢等，使鍛造組織粗大并有網(wǎng)狀、帶狀及鏈狀碳化物存在，使球化退火時難以消除。

  3)球化退火工藝不佳，如退火溫度過高或過低，等溫退火時間短等，可造成球化退火組織不均或球化不良。

  (2)預(yù)防措施

  1)一般應(yīng)根據(jù)石墨模具的工作條件、生產(chǎn)批量及材料本身的強韌化性能，盡量選擇品質(zhì)好的石墨模具鋼材料。

  2)改進鍛造工藝或采用正火預(yù)備熱處理，來消除原材料中網(wǎng)狀和鏈狀碳化物及碳化物的不均勻性。

  3)對無法進行鍛造的碳化物偏析嚴(yán)重的高碳石墨模具鋼可進行固溶細(xì)化熱處理。

  4)對鍛造后的模坯制定正確的球化退火工藝規(guī)范，可采用調(diào)質(zhì)熱處理和快速勻細(xì)球化退火工。

  5)合理裝爐，保證爐內(nèi)模坯溫度的均勻性。

  3.石墨模具產(chǎn)生淬火裂紋

  石墨模具在淬火后產(chǎn)生裂紋是石墨模具熱處理過程中的最大缺陷，將使加工好的石墨模具報廢，使生產(chǎn)和經(jīng)濟造成很大損失。

  (1)產(chǎn)生的原因

  1)石墨模具材料存在嚴(yán)重的網(wǎng)狀碳化物偏析。

  2)石墨模具中存在有機械加工或冷塑變形應(yīng)力。

  3)石墨模具熱處理操作不當(dāng)(加熱或冷卻過快、淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)、冷卻溫度過低、冷卻時間過長等)。

  4)石墨模具形狀復(fù)雜、厚薄不均、帶尖角和螺紋孔等，使熱應(yīng)力和組織應(yīng)力過大。

  5)石墨模具淬火加熱溫度過高產(chǎn)生過熱或過燒。

  6)石墨模具淬火后回火不及時或回火保溫時間不足。

  7)石墨模具返修淬火加熱時，未經(jīng)中間退火而再次加熱淬火。

  8)石墨模具熱處理的，磨削工藝不當(dāng)。

  9)石墨模具熱處理后電火花加工時，硬化層中存在有高的拉伸應(yīng)力和顯微裂紋。

  (2)預(yù)防措施

  1)嚴(yán)格控制石墨模具原材料的內(nèi)在質(zhì)量

  2)改進鍛造和球化退火工藝，消除網(wǎng)狀、帶狀、鏈狀碳化物，改善球化組織的均勻性。、

  3)在機械加工后或冷塑變形后的石墨模具應(yīng)進行去應(yīng)力退火(>600℃)后再進行加熱淬火。

  4)對形狀復(fù)雜的石墨模具應(yīng)采用石棉堵塞螺紋孔，包扎危險截面和薄壁處，并采用分級淬火或等溫淬火。

  5)返修或翻新石墨模具時需進行退火或高溫回火。

  6)石墨模具在淬火加熱時應(yīng)采取預(yù)熱，冷卻時采取預(yù)冷措施，并選擇合適淬火介質(zhì)。

  7)應(yīng)嚴(yán)格控制淬火加熱溫度和時間，防止石墨模具過熱和過燒。

  8)石墨模具淬火后應(yīng)及時回火，保溫時間要充分，高合金復(fù)雜石墨模具應(yīng)回火2-3次。