上阴模淬火畸变分析及高频淬火炉对它的工艺改进

上阴模是加工制造航空电气元器件零件的重要模具，工件材料为CrWMn钢。模具尺寸为300mmx220mmx90mm ( 外形尺寸）。技术要求为：硬度53-57HRC，畸变量≤+0.05mmo CrWMn钢模具通常热处理采用油冷淬火或硝盐淬火，淬火后工件呈胀大变形。为减少模具变形，曾试验采用热油淬火，油温为80-120℃，但热油淬火后发现，其胀大变形量仍达0.10-0.15mm，仍高于畸变量≤士0.05mm的技术要求，因而无法应用。

CrWMn钢上阴模工件尺寸大，几何形状较复杂且不对称，采用常规热处理工艺畸变量很难达到技术要求。根据上阴模畸变量检测结果和生产经验分析，认为模具要实现微变形热处理，应从淬火前预备热处理和淬火工艺改进两方面同时采取措施，效果将更好。据此提出了CrWMn钢上阴模热处理工艺改进微变形热处理试验，实施效果明显。采用高频淬火炉对上阴模的具体工艺改进措施如下：

(1)工件淬火前，将上阴模4个导柱孔，两个侧面通孔、两个方形加热室用石棉绳堵塞，使模具加热和冷却均匀，以减少畸变。

(2)在盘形平面上铺上30mm厚的无锈铸铁屑，把上阴模倒放工作面朝下放于长方形盘上，并用铸铁屑覆盖，以防止模具加热时产生氧化脱碳。

(3)上阴模热处理改进工艺采用了模具在油、低温碱浴和空气冷却介质中分别冷却，并试验优化出较佳淬火工艺。上阴模先在550℃预热4h，随后加热至淬火加热温度800℃保温3.5h，从炉中取出工件先预冷30s后淬油，然后放人180℃低温碱浴保温40min等温淬火，随后取出模具空冷至100℃后，再放入320℃回火炉中保温3h回火，回火后空冷至室温。

CrWMn钢上阴模采用高频淬火炉的工艺改进后，质量优良。模具硬度为53-55HRC，畸变量为0.00-0.04mm，优于技术指标，完全满足生产技术要求。该技术改进已应用于生产。