1.金型材料の選択

材料の選択と熱処理の単純さを考慮して、金型会社はT10A鋼を選択して、断面サイズに大きな違いがあり、焼入れ後の変形が小さく、硬度が56〜60HRCの複雑な金型を製造しました。熱処理後、金型の硬度は技術的要件を満たしていますが、金型が変形しすぎて使用できないため、金型が廃棄されています。その後、同社は微小変形鋼Cr12でそれを作りました。熱処理後、金型の硬度と変形は要件を満たします。注：製造精度が高く、変形が小さい複雑な金型の場合は、可能な限り空気硬化鋼などの微小変形鋼を使用する必要があります。

2.金型材料の影響

工場はCr12MoV鋼のバッチを送って複雑な型を作りました。それらはすべてφφ60mmの丸い穴があります。熱処理後、金型の丸い穴の一部が楕円形になり、金型が廃棄されます。一般的に、Cr12MoV鋼はわずかに変形した鋼であり、あまり変形しないようにする必要があります。ひどく変形した金型の金属組織分析により、金型鋼にはバンドやブロックの形で分布している共晶炭化物が多数存在することがわかります。

（1）カビの楕円形（変形）の理由

これは、ダイス鋼の特定の方向に不均一な炭化物が分布しており、炭化物の膨張係数が鋼マトリックスの膨張係数よりも約30％小さいためです。金型の内穴が加熱時に膨張するのを防ぎ、金型の内穴が冷却中に収縮して金型の内穴が不均一に変形し、金型の丸い穴が楕円形になるのを防ぎます。

（2）予防策

①洗練された複雑な金型を製造する場合は、炭化物の偏析が小さい金型鋼を選択し、安価にしようとせず、小さな製鉄所で製造された品質の悪い鋼を選択してください。

②炭化物の偏析が深刻なダイス鋼の場合、炭化物の結晶ブロックを破壊し、不均一な炭化物の分布の程度を減らし、性能の異方性をなくすために、適度な鍛造を行う必要があります。

③鍛造ダイス鋼は、均一で微細な分散した炭化物分布を備えたソルバイト構造を得るために焼入れおよび焼き戻しを行う必要があります。これにより、熱処理後の精密で複雑な金型の変形が減少します。

④大型または鍛造不可能な金型の場合、固溶体二重精錬処理を使用して、炭化物を精錬し、均一に分散させ、エッジとコーナーを丸くして、金型の熱処理変形を減らすことができます。

2.金型構造設計の影響

一部の金型材料と鋼材は非常に優れています。多くの場合、金型構造の設計が不合理であるためです。たとえば、薄いエッジとコーナー、鋭いコーナー、溝、急激なステップ、大きな厚さの違いなどがあり、熱後に金型が大きく変形します。処理。

1.変形の理由

金型の各部分の厚みが不均一であるか、角が鋭いため、焼入れ中の金型の異なる部分間の熱応力と構造応力が異なり、各部分の体積膨張が異なり、焼入れ後に金型が変形します。 。

2.予防策

金型を設計する際には、実際の生産ニーズが満たされることを条件に、金型の厚さの不一致や構造の非対称性を最小限に抑える必要があります。金型の厚さの接合部では、滑らかな遷移などの構造設計を採用するようにしてください。金型の変形則により、焼入れ後の金型の変形により金型がスクラップにならないように加工代を確保しています。特に複雑な形状の金型の場合、焼入れ中でも冷却するために、複合構造を使用することができます。

3.金型製造工程と残留応力の影響

工場では、熱処理後、形状が複雑で精度の高い金型が大きく変形することがよくあります。慎重に調査した結果、機械加工および最終熱処理中に金型が予熱されていないことがわかりました。

1.変形の理由

加工中の残留応力と焼入れ後の応力を重ね合わせると、熱処理後の金型の変形が大きくなります。

2.予防策

（1）荒加工後、半仕上げ前に、応力除去焼鈍を行う必要があります。つまり、（630-680）℃×（3-4）hの炉を500℃未満に冷却し、炉を空冷式、または400℃×（2-3）hの応力緩和処理。

（2）焼入れ温度を下げ、焼入れ後の残留応力を減らします。

（3）170℃の焼入れ油・空冷（段焼入れ）。

（4）オーステンパは焼入れ残留応力を減らすことができます。

上記の対策により、焼入れ後の金型の残留応力を低減し、金型の変形を低減することができます。

4.熱処理および加熱プロセスの影響

加熱速度の影響

熱処理後の金型の変形は、一般的に冷却によるものと考えられていますが、これは誤りです。特に複雑な金型の場合、加工技術の正確さが金型の変形に大きな影響を与えることがよくあります。いくつかの金型加熱技術を比較すると、加熱速度が速く、多くの場合、より大きな変形につながることがはっきりとわかります。

（1）変形の原因

金属は加熱すると膨張します。鋼を加熱すると、同じ金型内の各部品の温度が不均一になる（つまり、加熱が不均一になる）と、必然的に金型内の各部品の膨張が不均一になり、加熱不均一による内部応力が発生します。鋼の変態点より低い温度では、不均一な加熱は主に熱応力を生成し、変態温度より高い不均一な加熱は、構造の応力だけでなく、構造の変態にも非同期性を生成します。したがって、加熱速度が速いほど、金型の表面と中心との温度差が大きくなり、熱処理後の金型の応力と変形が大きくなります。

（2）予防策

複雑な金型を相転移点以下に加熱する場合は、ゆっくりと加熱する必要があります。一般的に、真空熱処理の型変形は塩浴炉の型変形よりはるかに小さい。予熱を使用すると、低合金鋼の金型を1回予熱できます（550-620℃）。高合金鋼の金型は2回予熱する必要があります（550-620℃と800-850℃）。