里氏硬度計在熱處理行業(yè)中的實際應(yīng)用
二、用里氏硬度計測試硬度來分析、驗證中大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)模具工藝
這是一支用馬氏體不銹鋼所制作的飼料模具,主要用于生產(chǎn)飼料。模具上有10000~27000個孔,每小時有10噸的混合飼料粉狀物從??讌^(qū)擠出成為顆粒狀。所以環(huán)模質(zhì)量與使用壽命的關(guān)鍵控制點是環(huán)模上??讌^(qū)的硬度與滲層。以下是??啄p的實物圖片:
由于模具尺寸大,而且??追植荚谕鈭A上,測試點是個曲面,孔與孔之間的間距一般有3~4mm,在這種條件下正好發(fā)揮了里氏硬度計的多樣適用性與小巧攜帶方便的特點,能夠準確的測試出??滋帉嶋H硬度。根據(jù)實測的硬度以及對試塊所作的金相分析,可更合理的修正和制定工藝,充分發(fā)揮材料潛力,提高使用壽命。如環(huán)模一小時出10噸飼料,當延長10小時使用壽命就可出100噸飼料,會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。
三、工模具失效分析中里氏硬度計的作用
材質(zhì)5CrMnMo大型熱鍛模具在使用中常因為型腔早期磨損、塌陷而失效。如下圖:
當用里氏硬度計對磨損區(qū)測試硬度時發(fā)現(xiàn)磨削的硬度值低于未使用前測試的硬度(38~42HRC)在32~34HRC范圍。這就說明在紅熱的毛坯(>10000C)對型腔加熱的第二階段(毛坯在型腔加熱大體可分為四個階段),受熱量大約在80%~85%時,因模腔壁厚散熱慢,某些點區(qū)溫度高達6500C以上。當模具型腔因傳導(dǎo)受熱后溫度超過模具回火溫度,模具在工作過程中是處在繼續(xù)回火過程階段,將繼續(xù)發(fā)生組織與性能的變化,就造成了磨損區(qū)硬度值的降低而發(fā)生熱磨損,就表明5CrMnMo這種熱作模具鋼不適宜做大型模具。當選用600~6500C溫區(qū)內(nèi)服役的熱作模具如3Cr2W8V,3Cr3Mo3VNb這類熱穩(wěn)定性、熱強性、屈服強度的熱作模具鋼比采用5CrMnMo更適宜。
在中國這個工業(yè)化進程還遠沒有完成的情況下,迫切需要努力縮短與國際先進制造水平的差距,作為企業(yè)必須從戰(zhàn)略高度上來認識到熱處理行業(yè),不僅從設(shè)備、工藝,尤其是檢測設(shè)備急需要不斷吸取國內(nèi)外新技術(shù),更要看在熱處理企業(yè)中實際生產(chǎn)應(yīng)用的情況。這才是一個非常明智的舉措,因為在加入WTO后按世貿(mào)規(guī)則有五年過渡期,對我國制造業(yè)而言,這是一個非常關(guān)鍵的時期,之所以說是關(guān)鍵是因為過渡期后我國制造業(yè)企業(yè)基本上將處于國外大公司同等競爭地位,而且在這過渡期中,我們尚可充分準備提升競爭力,所以這是對企業(yè)非常緊迫的要求。
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