Misure per migliorare la deformazione e la crepa delle matrici di stampa durante il trattamento termico

I. Trattamento Termico Preliminare
Per i forgiati di stampi per stampaggio in acciaio ipereutettoide, è necessario eseguire prima la normalizzazione, seguita da una ricottura di sferoidizzazione per eliminare la cementite secondaria a rete all'interno dei forgiati, affinare la struttura del grano, alleviare le tensioni interne e preparare la microstruttura per il successivo trattamento termico. Prima della tempra dei particolari dello stampo (come le matrici concave), è necessario eseguire prima la tempra a bassa temperatura. Per gli stampi con forme più complesse e requisiti di alta precisione, il trattamento di tempra e rinvenimento deve essere eseguito dopo la sgrossatura e prima della finitura per ridurre la deformazione da tempra, ridurre al minimo la tendenza alla rottura e preparare la microstruttura per il trattamento termico finale.

II. Ottimizzazione dei Processi di Tempra e Rinvenimento

1. Protezione dei Componenti Durante la Tempra
   La tempra e il rinvenimento sono passaggi critici che influenzano la deformazione o la rottura dei particolari dello stampo durante il trattamento termico. Per le aree dei particolari critici dello stampo soggette a deformazione o rottura durante la tempra, è necessario adottare misure protettive efficaci per garantire forme e sezioni trasversali simmetriche dei particolari, nonché tensioni interne bilanciate.

2. Miglioramento dei Metodi di Riscaldamento
   Per punzoni e stampi di piccole dimensioni o particolari cilindrici sottili, il preriscaldamento a 520–580°C prima di posizionarli in un forno a bagno di sale a media temperatura per il riscaldamento alla temperatura di tempra può ridurre significativamente la deformazione rispetto al riscaldamento diretto in un forno elettrico o a riverbero. Questo metodo aiuta anche a controllare la tendenza alla rottura. Soprattutto per i particolari dello stampo in acciaio ad alta lega, il metodo di riscaldamento corretto prevede prima il preriscaldamento, quindi l'innalzamento della temperatura al livello di tempra. La durata dell'esposizione ad alta temperatura deve essere ridotta al minimo durante il riscaldamento per ridurre la deformazione da tempra ed evitare la formazione di microfessure.

3. Determinazione della Temperatura di Riscaldamento
   Temperature di tempra eccessivamente elevate ingrossano i grani di austenite e causano ossidazione e decarburazione, aumentando la tendenza alla deformazione e alla rottura. All'interno dell'intervallo di temperatura di riscaldamento specificato, se la temperatura di tempra è troppo bassa, i fori interni del particolare possono restringersi, riducendo le dimensioni del foro. Pertanto, il limite superiore dell'intervallo di temperatura di riscaldamento deve essere selezionato per gli acciai al carbonio. Per gli acciai legati, temperature di riscaldamento più elevate possono causare l'espansione dei fori interni e un aumento delle dimensioni del foro, quindi è preferibile il limite inferiore dell'intervallo di temperatura di riscaldamento.

4. Selezione dei Mezzi di Raffreddamento
   Per gli acciai legati, il metodo migliore per ridurre al minimo la deformazione da tempra è la tempra isotermica o martempering in un bagno caldo di nitrato di potassio e nitrito di sodio. Questo metodo è particolarmente adatto per stampi per stampaggio con forme complesse e precisi requisiti dimensionali. Per alcuni particolari dello stampo porosi, il tempo di tempra isotermica non deve essere troppo lungo, in quanto potrebbe causare un aumento del diametro o del passo del foro. L'utilizzo delle caratteristiche di restringimento durante il raffreddamento ad olio e l'espansione durante il raffreddamento con sale di nitrato, e l'applicazione appropriata della tempra a doppio mezzo, può ridurre la deformazione del particolare.

5. Ottimizzazione dei Metodi di Raffreddamento
   Prima di posizionare i particolari nel mezzo di raffreddamento dopo la rimozione dal forno di riscaldamento, devono essere preventivamente raffreddati ad aria. Questo è uno dei metodi efficaci per ridurre la deformazione da tempra e prevenire la rottura. Dopo aver posizionato i particolari dello stampo nel mezzo di raffreddamento, devono essere ruotati in modo appropriato, con cambiamenti nella direzione di rotazione, per garantire velocità di raffreddamento uniformi su tutte le parti del componente. Ciò riduce significativamente la deformazione e previene la rottura.

6. Controllo del Processo di Rinvenimento
   Dopo la rimozione dal mezzo di raffreddamento, i particolari dello stampo non devono essere lasciati all'aria per troppo tempo, ma devono essere prontamente posizionati in un forno di rinvenimento per il rinvenimento. Durante il rinvenimento, è necessario evitare la fragilità da rinvenimento a bassa e alta temperatura. Per i particolari dello stampo con requisiti di alta precisione, trattamenti di rinvenimento multipli dopo la tempra possono aiutare ad alleviare le tensioni interne, ridurre la deformazione e ridurre al minimo la tendenza alla rottura.

7. Trattamento Termico Prima del Taglio a Filo
   Per i particolari dello stampo per stampaggio lavorati mediante taglio a filo, è necessario applicare la tempra graduata e trattamenti di rinvenimento multipli prima del taglio a filo per migliorare l'induribilità dei particolari, garantire una distribuzione uniforme delle tensioni interne e mantenere uno stato di bassa tensione interna. Minore è la tensione interna, minore è la tendenza alla deformazione e alla rottura dopo il taglio a filo.