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模具科普知识—模具热处理

发布时间:2023-08-29发布人:

什么是模具热处理?

模具热处理是指对模具材料进行热处理,以改变其组织结构和性能,从而提高模具的硬度、耐磨性、韧性和寿命。模具热处理是模具制造过程中的重要环节,可以有效提高模具的使用性能和寿命。模具热处理的目的是通过改变模具材料的组织结构和性能,使其具有更好的耐磨性、硬度和韧性,以满足模具在使用过程中的高强度、高耐磨、高精度等要求。不同的模具材料和工艺条件会有不同的热处理方法和参数,需要根据具体情况进行选择和调整。

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模具热处理主要步骤

1. 预热:将模具材料加热到适当的温度,以消除内部应力和改善加工性能。预热温度和时间根据材料类型和尺寸而定。

2. 固溶处理:将预热后的模具材料加热到固溶温度,使合金元素均匀溶解在基体中。固溶处理可以改善材料的塑性和韧性。

3. 淬火:将固溶处理后的模具材料迅速冷却,以形成所需的组织结构和性能。淬火过程中,模具材料的晶体结构会发生相变,从而提高其硬度和强度。淬火介质可以是水、油或盐溶液,具体选择取决于材料类型和要求。

4. 固定处理:在淬火后,为了减少材料的脆性和提高韧性,需要进行固定处理。固定处理是将淬火后的模具材料加热到适当的温度,然后缓慢冷却。这个过程中,材料的晶体结构会转变为较为稳定的组织,如珠光体或贝氏体。

5. 表面处理:模具热处理完成后,还可以进行表面处理,如表面淬火、氮化、渗碳等,以增加模具的耐磨性、抗腐蚀性和表面硬度。

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模具热处理加工的特点

1. 提高硬度

经过淬火处理后,模具的硬度能够得到非常有效的提高,这也是热处理加工能够发挥最大价值的地方之一。此外,如果需要模具质地更加韧性,则需要对模具进行回火处理。

2. 提高耐磨性

模具在使用过程中,经常会受到很大的摩擦力和冲击力,因此对模具表面的耐磨性提出了很高的要求。经过热处理加工后,模具表面的硬度得以有效提高,耐磨性也得到明显的提高。

3. 提高耐腐蚀性

在一些特殊的工作环境下,模具可能会遭受氧化、腐蚀等现象,使模具表面受损,从而影响整个生产过程的正常进行。经过热处理加工后,模具的表面可以得到特殊的处理,增加了其耐腐蚀性,从而提高了模具的使用寿命。

4. 延长模具的使用寿命

模具经过热处理加工后,可以有效提高硬度、耐磨性及耐腐蚀性等多方面性能,使模具在使用过程中更加耐用,从而可以延长模具的使用寿命。

因此,模具经过热处理加工的特点和好处是明显的,热处理加工可以充分发挥模具材料的最大潜力,提高模具的性能并延长其使用寿命,这对于生产效率和产品质量的提高至关重要。

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热作模具热处理操作时需要注意

1、锤锻模淬火出油后立即进入回火炉中回火,进炉温度大于300ºC,在空气中停留时间不准超过0.5h;不准用低温去应力的方法长时间保温后再回火。

2、 在空气炉中加热时,应对模口进行保护,以防氧化脱碳。当模口向下装入铁盘中时,铁盘中应放保护剂,保护剂可以用旧固体渗碳剂,也可以用质量分数为70%的铸铁屑+质量分数为30%的干木炭均拌。铸铁屑在600ºC左右焙烧去油水和硫杂质,木炭粒度小于2.00mm。保护剂厚度20~30mm,模块四周也要填放保护剂并用耐火泥和石棉粉封死。模口向上不用铁盘时,可在模腔内填10~20的保护剂,四周用石棉粉和水玻璃调成的粘糊状混合物严密封盖,并等其干燥再进炉。对于先热处理后开模腔、加工余量大的模块,可以不加保护剂。

3、在保护气氛中加热时,当回火炉炉温加热至750ºC以上才能通入适量的保护气,否则,有爆炸危险。

4、清理模具型腔内的铁屑、油污等脏物。根据模具的几何形状,对不需要淬火的孔、薄边、棱角用石棉耐火泥或其它材料进行保护,以防淬火开裂。

5、锻模可以在炉温升到淬火温度后进炉,以缩短生产周期。冷炉装料时,可阶梯升温:在300~400ºC保温1h再升温。高温淬火模具应该有2~3个加热阶梯。

6、小型模块可以在盐浴炉中加热,注意盐浴不能溢出炉口。

7、模具燕尾的硬度比模口低。整体淬火的模具可以用退火主法来降低燕尾硬度。小模块可以将燕尾吊在810~830ºC的盐炉中退火。大模块应有专门退火设备。

8、在加热保温时,要勤观察回火炉仪表和目测炉温。

9、在箱式电炉中加热时,模块同炉壁的距离应大于100mm,离炉门400m。

10、大型模块整体淬火时,为防止畸变和型腔太软,模式块可以侧面垂直入油,或模腔倾斜30~45ºC入油。

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