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模具科普知識(shí)—模具熱處理

發(fā)布時(shí)間:2023-08-29發(fā)布人:

什么是模具熱處理?

模具熱處理是指對(duì)模具材料進(jìn)行熱處理,以改變其組織結(jié)構(gòu)和性能,從而提高模具的硬度、耐磨性、韌性和壽命。模具熱處理是模具制造過程中的重要環(huán)節(jié),可以有效提高模具的使用性能和壽命。模具熱處理的目的是通過改變模具材料的組織結(jié)構(gòu)和性能,使其具有更好的耐磨性、硬度和韌性,以滿足模具在使用過程中的高強(qiáng)度、高耐磨、高精度等要求。不同的模具材料和工藝條件會(huì)有不同的熱處理方法和參數(shù),需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇和調(diào)整。

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模具熱處理主要步驟

1. 預(yù)熱:將模具材料加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?,以消除?nèi)部應(yīng)力和改善加工性能。預(yù)熱溫度和時(shí)間根據(jù)材料類型和尺寸而定。

2. 固溶處理:將預(yù)熱后的模具材料加熱到固溶溫度,使合金元素均勻溶解在基體中。固溶處理可以改善材料的塑性和韌性。

3. 淬火:將固溶處理后的模具材料迅速冷卻,以形成所需的組織結(jié)構(gòu)和性能。淬火過程中,模具材料的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生相變,從而提高其硬度和強(qiáng)度。淬火介質(zhì)可以是水、油或鹽溶液,具體選擇取決于材料類型和要求。

4. 固定處理:在淬火后,為了減少材料的脆性和提高韌性,需要進(jìn)行固定處理。固定處理是將淬火后的模具材料加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋缓缶徛鋮s。這個(gè)過程中,材料的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為穩(wěn)定的組織,如珠光體或貝氏體。

5. 表面處理:模具熱處理完成后,還可以進(jìn)行表面處理,如表面淬火、氮化、滲碳等,以增加模具的耐磨性、抗腐蝕性和表面硬度。

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模具熱處理加工的特點(diǎn)

1. 提高硬度

經(jīng)過淬火處理后,模具的硬度能夠得到非常有效的提高,這也是熱處理加工能夠發(fā)揮最大價(jià)值的地方之一。此外,如果需要模具質(zhì)地更加韌性,則需要對(duì)模具進(jìn)行回火處理。

2. 提高耐磨性

模具在使用過程中,經(jīng)常會(huì)受到很大的摩擦力和沖擊力,因此對(duì)模具表面的耐磨性提出了很高的要求。經(jīng)過熱處理加工后,模具表面的硬度得以有效提高,耐磨性也得到明顯的提高。

3. 提高耐腐蝕性

在一些特殊的工作環(huán)境下,模具可能會(huì)遭受氧化、腐蝕等現(xiàn)象,使模具表面受損,從而影響整個(gè)生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。經(jīng)過熱處理加工后,模具的表面可以得到特殊的處理,增加了其耐腐蝕性,從而提高了模具的使用壽命。

4. 延長(zhǎng)模具的使用壽命

模具經(jīng)過熱處理加工后,可以有效提高硬度、耐磨性及耐腐蝕性等多方面性能,使模具在使用過程中更加耐用,從而可以延長(zhǎng)模具的使用壽命。

因此,模具經(jīng)過熱處理加工的特點(diǎn)和好處是明顯的,熱處理加工可以充分發(fā)揮模具材料的最大潛力,提高模具的性能并延長(zhǎng)其使用壽命,這對(duì)于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提高至關(guān)重要。

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熱作模具熱處理操作時(shí)需要注意

1、錘鍛模淬火出油后立即進(jìn)入回火爐中回火,進(jìn)爐溫度大于300oC,在空氣中停留時(shí)間不準(zhǔn)超過0.5h;不準(zhǔn)用低溫去應(yīng)力的方法長(zhǎng)時(shí)間保溫后再回火。

2、 在空氣爐中加熱時(shí),應(yīng)對(duì)??谶M(jìn)行保護(hù),以防氧化脫碳。當(dāng)??谙蛳卵b入鐵盤中時(shí),鐵盤中應(yīng)放保護(hù)劑,保護(hù)劑可以用舊固體滲碳劑,也可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的鑄鐵屑+質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的干木炭均拌。鑄鐵屑在600oC左右焙燒去油水和硫雜質(zhì),木炭粒度小于2.00mm。保護(hù)劑厚度20~30mm,模塊四周也要填放保護(hù)劑并用耐火泥和石棉粉封死。??谙蛏喜挥描F盤時(shí),可在模腔內(nèi)填10~20的保護(hù)劑,四周用石棉粉和水玻璃調(diào)成的粘糊狀混合物嚴(yán)密封蓋,并等其干燥再進(jìn)爐。對(duì)于先熱處理后開模腔、加工余量大的模塊,可以不加保護(hù)劑。

3、在保護(hù)氣氛中加熱時(shí),當(dāng)回火爐爐溫加熱至750oC以上才能通入適量的保護(hù)氣,否則,有爆炸危險(xiǎn)。

4、清理模具型腔內(nèi)的鐵屑、油污等臟物。根據(jù)模具的幾何形狀,對(duì)不需要淬火的孔、薄邊、棱角用石棉耐火泥或其它材料進(jìn)行保護(hù),以防淬火開裂。

5、鍛??梢栽跔t溫升到淬火溫度后進(jìn)爐,以縮短生產(chǎn)周期。冷爐裝料時(shí),可階梯升溫:在300~400oC保溫1h再升溫。高溫淬火模具應(yīng)該有2~3個(gè)加熱階梯。

6、小型模塊可以在鹽浴爐中加熱,注意鹽浴不能溢出爐口。

7、模具燕尾的硬度比模口低。整體淬火的模具可以用退火主法來(lái)降低燕尾硬度。小模塊可以將燕尾吊在810~830oC的鹽爐中退火。大模塊應(yīng)有專門退火設(shè)備。

8、在加熱保溫時(shí),要勤觀察回火爐儀表和目測(cè)爐溫。

9、在箱式電爐中加熱時(shí),模塊同爐壁的距離應(yīng)大于100mm,離爐門400m。

10、大型模塊整體淬火時(shí),為防止畸變和型腔太軟,模式塊可以側(cè)面垂直入油,或模腔傾斜30~45oC入油。

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