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模具的常规热处理工艺
Time:2017-12-23
核心提示:熱處理工藝在壓鑄模具制造中應用極為廣泛,它能提高模具零件的使用性能,延長模具使用壽命。此外,熱處理還可以改善壓鑄模具的加工工藝性能,提高加工質量,減少刀具磨損,因此,在模具制造中占有十分重要的地位。
 
 壓鑄模具主要用鋼來制造,其制造工序中的常規熱處理為:球化退火、穩定化處理、調質和淬、回火。通過這些熱處理工藝對鋼的組織結構進行改變,使壓鑄模具獲得所需要的組織和性能。
 
1.預先處理
鍛壓後的壓鑄模模坯,必須采用球化退火或調質熱處理,壹方面消除應力降低硬度,便於切削加工,同時為最終熱處理做好組織準備。退火後,可獲得均勻的組織和彌散分布的碳化物,以改善模具鋼的強韌性。由於調質處理的效果優於球化退火,所以,強韌性要求高的模具,常常以調質代替球化退火。
 
2.穩定化處理
壓鑄模壹般來說型腔比較復雜,在粗加工時會產生較大的內應力,在淬火時會產生變形。為了消除應力,壹般在粗加工後應進行去應力退火,即穩定化處理。
 
其工藝為:加熱溫度650℃-680℃,保溫2-4h後出爐空冷。形狀較復雜的壓鑄模需爐冷至400℃以下出爐空冷。模具淬火回火後進行電火花加工,加工表面會產生變質層,易引起線切割裂紋,也應進行較低溫度的去應力退火。
 
3.淬火預熱
壓鑄模用鋼多為高合金鋼,因其導熱性差,在淬火加熱時必須緩慢進行,常采取預熱措施。對於防變形要求不高的模具,在不產生開裂的情況下,預熱次數可以少些,但防變形要求高的模具,必須多次預熱。較低溫度(400℃-650℃)的預熱,壹般在空氣爐中進行;較高溫度的預熱,應采用鹽浴爐,預熱時間仍按1 min/mm計。
 
4.淬火加熱
對於典型壓鑄模用鋼來說,高的淬火加熱溫度有利於提高熱穩定性和抗軟化的能力,減輕熱疲勞傾向,但會引起晶粒長大和晶界形成碳化物,使韌性和塑性下降,導致嚴重開裂。因此,壓鑄模要求有較高韌性時,往往采用低溫淬火,而要求具有較高的高溫強度時,則采用較高溫度淬火。
 
為了獲得良好的高溫性能,保證碳化物能充分地溶解,得到成分均勻的奧氏體,壓鑄模的淬火保溫時間都比較長,壹般在鹽浴爐中加熱保溫系數取0.8-1.0 min/mm。
 
5.淬火冷卻
對於形狀簡單、防變形要求不高的壓鑄模采用油冷;而形狀復雜、防變形要求高的壓鑄模采用分級淬火。為了防止變形和開裂,無論采用什麽冷卻方式,都不允許冷至室溫,壹般應冷到150℃-180℃、均熱壹定時間後立即回火,均熱時間可按0.6 min/mm計算。
 
6.回火
壓鑄模必須充分回火,壹般回火三次。第壹次回火溫度選在二次硬化的溫度範圍;第二次回火溫度的選擇要使模具達到所要求的硬度;第三次回火要低於第二次l0℃-20℃。回火後均采用油冷或空冷,回火時間不少於2 h。
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