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      廣州模具廠:塑料模具加工熱處理詳細介紹

      來源: 廣州昊順模具有限公司 瀏覽:152 發布日期:2016-02-18 14:53:43返回列表

         1.滲碳鋼塑料模的熱處理
          為使塑料模成形件或其他摩擦件有高硬度、高耐磨性和高韌性,在工作中不致脆斷,要選用滲碳鋼制造,并進行滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱處理。
        (1)滲碳技術要求壓制含硬質填料的塑料時,模具的滲碳層深要求為;. 3一  1. 5mm;壓制軟塑料時,滲碳層深為0.8一1. 2mm;有些模具有尖齒、薄邊,滲碳層深可取0.2-0.6mm。若采用碳氮共滲,則耐磨性、耐蝕性、抗氧化性、防粘性會更好。滲碳層的。c=0.7%一1.0%為最好。碳含量過高會使殘留奧氏體量增加,拋光性能變差。滲碳層組織中不應有粗大的未溶碳化物、網狀碳化物、晶界內氧化和過量殘留奧氏體。
          (2)滲碳工藝方法盡量采用分級滲碳,目的是在滲碳層內建立均勻合理的碳濃度梯度分布,并且便于直接淬火。分級滲碳分為:高溫階段,即加熱溫度為900一9200,保溫1一1. 5h,以快速將碳滲人零件表層為主;中溫階段,溫度為820一840`C,在此溫度下保溫2 -3h以增加滲碳層厚度為主,并有助于避免表層含碳量過高。
          滲碳介質可選用固體滲碳劑,即質量分數為5%碳酸鋇的低活性滲碳劑。固體滲碳開箱后直接淬火在高溫下操作有困難,淬火溫度也難控制,因此,多采用隨滲碳箱空冷后,重新加熱淬火。
          對于優質滲碳鋼模具,也可采用氣體分級滲碳,并且滲碳后可直接空冷淬火。例如用12CrNi3A, 12CrNi4A, 18CrNi4WA等鋼制作的模具,即可用此方法。但應注意此工藝會使型腔表面氧化,應在通人壓縮氨氣的“冷井”中空冷,以保護表面防止氧化。
          用20Cr鋼和工業純鐵、DTI, DT2等制作的小型精密模具,單用滲碳淬火處理硬度和耐磨性往往不夠,但用中溫碳氮共滲后直接淬人100一120℃的熱油中冷卻,則硬度提高,變形微小。
          2.淬硬鋼塑料模的熱處理
          型腔表面要求耐磨,抗拉、抗彎強度要求又高的塑料模具加工,熱處理時要考慮以下兩點:
          首先,形狀比較復雜的模具,在粗加工以后即進行熱處理,然后進行精密機械加工。因此要保證熱處理時只有最小限度的變形,對于精密模具,變形應小于0.05%.
          其次,注意保護型腔面的表面粗糙度,力求通過熱處理使金屬內部組織達到均勻。
          為達到以上要求,在熱處理時應采取適當的工藝措施。
          在淬火加熱時,應保證型腔面不氧化、不脫碳、不侵蝕、不增碳、不過熱。如表面脫碳,則淬火后硬度不足,耐磨性下降。如表面增碳,則在拋光時會出現桔皮狀,既不易拋光,又不耐腐蝕。為防止出現上述弊病,應在保護氣氛爐中或在嚴格脫氧后的鹽浴爐中加熱。考慮模具多是單件生產,若采用普通箱式電阻爐加熱,應在模腔面上涂保護劑,其保護效果也較理想。
          在淬火加熱時,為減小熱應力,要控制加熱速度,特別對于合金元素含量多、傳熱速度較慢的高合金鋼和形狀復雜、斷面厚度變化大的模具零件一般要經過2一3級的階段升溫。
          在淬火冷卻時,為減小冷卻變形,在控制冷卻速度大于該鋼的臨界淬火冷卻速度的前提下,應盡量緩冷。如對合金工具鋼多采用熱浴等溫悴火,或者預冷淬火等。
          淬火后應及時回火,回火溫度一定要高于模具的工作溫度,并且要避開可能出現回火脆性的溫度區間。回火時間應足夠長,以免因回火不充分使模具工作時出現堆塌變形。回火時間長短視模具的材料和斷面尺寸而定,但至少要在40一60min以上。
          3.預硬鋼塑料模的熱處理
          預硬鋼是以預硬態供貨的,一般不需熱處理直接加工使用。但有時需對供材進行改鍛,改鍛后的模坯必須進行熱處理。
          預硬鋼的預先熱處理通常采用球化退火,目的是消除鍛造應力,獲得均勻的球狀珠光體組織,降低硬度,提高塑性,改善模坯的切削加工性能或冷擠壓成形性能。
          預硬鋼的預硬處理工藝簡單,多數采用調質處理。由于這類鋼淬透性良好,淬火時可采用油冷、空冷或硝鹽分級淬火。為滿足模具的各種工作硬度要求,高溫回火的溫度范圍很寬。調質后獲得回火索氏體組織,硬度均勻。
          4.時效硬化鋼塑料模的熱處理
          時效硬化鋼的熱處理工藝分兩步基本工序。首先進行固溶處理,即把鋼加熱到高溫,使各種合金元素溶人奧氏體中,完成奧氏體化后淬火獲得馬氏體組織。第二步進行時效處理,利用時效強化達到最后要求的力學性能。
          固溶處理加熱一般在鹽浴爐、箱式爐中進行,加熱時間分別可取:lmin/mm, 22. 5 min/mm ,淬火采用油冷,淬透性好的鋼種也可空冷。如果鍛造模坯時能準確控制終鍛溫度,鍛造后可直接進行固溶淬火。
          時效處理最好在真空爐中進行,若在箱式爐中進行,為防模腔表面氧化,爐內須通人保護氣體,或者用氧化鋁粉、石墨粉、鑄鐵屑,在裝箱保護條件下進行時效。裝箱保護加熱要適當延長保溫時間,否則難以達到時效效果。

      本篇內容整理自:廣州模具廠

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