模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過程,,對模具的制造精度、模具的強度,、模具的工作壽命,、模具的制造成本等有著直接的影響。20世紀80年代以來,,國際模具熱處理技術發(fā)展較快的領域是真空熱處理技術,、模具的表面強化技術和模具材料的預硬化技術。
模具的真空熱處理技術
真空熱處理技術是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術,,它所具備的特點,,正是模具制造中所迫切需要的,比如防止加熱氧化和不脫碳,、真空脫氣或除氣,,消除氫脆,從而提高材料(零件)的塑性,、韌性和疲勞強度。真空加熱緩慢,、零件內外溫差較小等因素,,決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。
模具真空熱處理中主要應用的是真空油冷淬火,、真空氣冷淬火和真空回火,。為保持工件(如模具)真空加熱的優(yōu)良特性,冷卻劑和冷卻工藝的選擇及制定非常重要,,模具淬火過程主要采用油冷和氣冷,。對于熱處理后不再進行機械加工的模具工作面,淬火后盡可能采用真空回火,,特別是真空淬火的工件(模具),,它可以提高與表面質量相關的機械性能,如疲勞性能,、表面光亮度,、耐腐蝕性等。熱處理過程的計算機模擬技術的成功開發(fā)和應用,,使得模具的智能化熱處理成為可能,。由于模具生產的小批量(甚至是單件)、多品種的特性,,以及對熱處理性能要求高和不允許出現(xiàn)廢品的特點,,又使得模具的智能化熱處理成為必須。國外工業(yè)發(fā)達國家,,如美國,、日本等,,在真空高壓氣淬方面,發(fā)展的也很快,,主要針對目標也是模具,。
模具的表面處理技術
模具在工作中除了要求基體具有足夠高的強度和韌性的合理配合外,其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關重要,。模具的表面處理技術,,是通過表面涂覆、表面改性或復合處理技術,,改變模具表面的形態(tài),、化學成分、組織結構和應力狀態(tài),,以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程,。目前在模具制造中應用較多的主要是滲氮、滲碳和硬化膜沉積,。
由于滲氮技術可形成優(yōu)良性能的表面,,并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協(xié)調性,同時滲氮溫度低,,滲氮后不需激烈冷卻,,模具的變形極小,因此模具的表面強化是采用滲氮技術較早,,也是應用最廣泛的,。
模具滲碳是為了提高模具的整體強韌性,即模具的工作表面具有高的強度和耐磨性,。硬化膜沉積技術目前較成熟的是CVD,、PVD。模具自上個世紀80年代開始采用涂覆硬化膜技術,。目前的技術條件下,,硬化膜沉積技術(主要是設備)的成本較高,仍然只在一些精密,、長壽命模具上應用,,如果采用建立熱處理中心的方式,則涂覆硬化膜的成本會大大降低,,更多的模具如果采用這一技術,,可以整體提高我國的模具制造水平。
模具材料的預硬化技術
自上個世紀70年代開始,,國際上就提出預硬化的想法,,但由于加工機床剛度和切削刀具的制約,預硬化的硬度無法達到模具的使用硬度,,所以預硬化技術的研發(fā)投入不大,。隨著加工機床和切削刀具性能的提高,,模具材料的預硬化技術開發(fā)速度加快,到上個世紀80年代,,國際上工業(yè)發(fā)達國家在塑料模用材上使用預硬化模塊的比例已達到30%(目前在60%以上),。
我國在模具材料的預硬化技術方面,起步晚,,規(guī)模小,,目前還不能滿足國內模具制造的要求。采用預硬化模具材料,,可以簡化模具制造工藝,,縮短模具的制造周期,提高模具的制造精度,??梢灶A見,隨著加工技術的進步,,預硬化模具材料會用于更多的模具類型中國熱加工網(wǎng)
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