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緊固件在加工和處理過(guò)程中,尤其在電鍍前的酸洗和堿洗以及隨后的電鍍過(guò)程中,表面吸收了氫原子,沉積的金屬鍍層然后俘獲氫。當(dāng)緊固件擰緊時(shí),氫朝著應(yīng)力蕞集中的部分轉(zhuǎn)夠,
引起壓力增髙到超過(guò)基體金屬的強(qiáng)度并產(chǎn)生微小的表面裂開(kāi)。氫特別活動(dòng)并很快滲入到新形成的裂隙中去。這種壓力-裂開(kāi)滲入的循環(huán)一直繼續(xù)到緊固件斷裂。通為了消除氫脆的威脅,緊固件要在鍍后盡可能快地加熱烘焙,以使氫從鍍層中滲出,烘焙通常在375-4000F(176-190℃)進(jìn)行3-24小時(shí)。 由于機(jī)械鍍鋅是非電解質(zhì)的,這實(shí)際上消除了氫脆的威脅。
?模具電鍍工藝
模具電鍍工藝與焊接分析:
母材中Cu、Ni元素的含量對(duì)模具零件淬火裂紋的影響較大,標(biāo)準(zhǔn)范圍為0.90%~1.00%,這2種元素含量越高,普通火焰淬火與高配淬火后模具零件出現(xiàn)裂紋的概率越大,但一定程度上可提升激光淬火質(zhì)量。當(dāng)前技術(shù)條件下,大部分鑄造廠對(duì)Cu、Ni的配比通常使用下限值。母材中Cu、Ni含量分別為0.97%與0.94%,屬于中等偏上水平。核實(shí)模具廠熱處理數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)現(xiàn),該模具零件熱處理階段采用普通火焰淬火與高配淬火工藝,增加了淬火裂紋出現(xiàn)的敏感性。此外,針對(duì)模具零件型面焊接區(qū)域,存在的焊接缺陷或熱應(yīng)力也會(huì)導(dǎo)致模具零件鍍鉻時(shí)產(chǎn)生裂紋。因此,模具零件熱處理及焊接工藝選擇不當(dāng),在淬火或焊接過(guò)程中產(chǎn)生了顯微裂紋,這些裂紋在后期承受巨大沖擊載荷或酸洗鍍鉻過(guò)程中作為裂紋源不斷生長(zhǎng)與擴(kuò)展,是模具零件電鍍后出現(xiàn)裂紋的主要因素。
模具零件熱處理階段,根據(jù)模具電鍍廠現(xiàn)有的淬火設(shè)備情況,主要采取感應(yīng)淬火、火焰淬火及激光淬火,其中,激光淬火熱輸入量蕞低,開(kāi)裂傾向也蕞低,但激光處理對(duì)母材質(zhì)量要求較高。當(dāng)對(duì)可滿足激光淬火的材質(zhì)采用感應(yīng)淬火時(shí),可能造成淬火硬度過(guò)高及淬火應(yīng)力過(guò)大的缺陷,且過(guò)剩的材質(zhì)性能易導(dǎo)致淬火后馬氏體晶體粗大、應(yīng)力更加集中的現(xiàn)象,從而加劇鍍鉻開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。因此,模具廠對(duì)模具零件進(jìn)行熱處理時(shí),應(yīng)根據(jù)母材的合金成分選擇合適的淬火設(shè)備與淬火工藝。