热处理工艺在模具制造过程中的应用
淬火的工艺特点及应用范围
淬火的工艺特点及应用范围淬火是一种金属材料热处理工艺,通过快速冷却的方法使金属材料的表面或整体获得高硬度、高强度和较高的耐磨性。
淬火工艺通常包括加热、保温和急冷三个步骤。
在加热过程中,金属材料的晶粒开始逐渐生长,内部应力也会逐渐减小;而在急冷过程中,金属材料的晶粒迅速凝固,从而获得高硬度的表面或整体结构。
淬火工艺的特点和应用范围非常广泛,下面将从以下几个方面对其进行详细介绍。
首先,淬火工艺的特点之一是可以大幅提高金属材料的硬度。
在淬火过程中,金属材料的组织结构会发生较大的变化,从而使得材料的硬度得到显著提高,通常可以提高50%以上。
这使得淬火后的金属材料在使用过程中具有更好的耐磨性和抗压性,能够承受更大的载荷,延长其使用寿命。
其次,淬火工艺还可以提高金属材料的强度。
由于淬火后金属材料的晶粒得到了重新排列,其结晶粒度变小,消除了材料中的缺陷和组织上的不规则性,从而使得其强度得到了进一步提高。
这使得淬火后的金属材料在使用过程中具有更好的抗拉伸性和抗压性,能够承受更大的拉伸和压缩力。
另外,淬火工艺还可以改善金属材料的耐磨性。
在淬火过程中,金属表面会形成一层较硬的表面层,这使得金属材料具有更好的耐磨性和耐腐蚀性。
这意味着淬火后的金属材料可以在恶劣的工作环境下使用,不易受到外界环境的损害,从而延长了其使用寿命。
此外,淬火工艺还可以加工金属材料的综合性能。
在淬火过程中,金属材料的内部应力会被有效减少,从而使得材料具有更好的韧性和延展性。
这意味着淬火后的金属材料可以在使用过程中更加安全可靠,不易出现断裂和变形的情况。
综上所述,淬火工艺具有提高金属材料硬度、强度和耐磨性的特点,适用范围非常广泛。
其主要应用领域包括机械制造、汽车制造、航空航天、军工制造、模具制造、矿山开采等行业。
在这些领域中,金属材料通常需要具有较高的耐磨性和强度,以应对复杂多变的工作环境和加载情况。
淬火工艺正是可以满足这些需求的理想选择,因此受到了广泛的应用。
金属模具制造中的热处理技术
h a lao l Wh d i f s m n a e a n ge n a bi a t pctn a e f el r n l iet d r hre n hi e d ee il e p i i vu ot I a e n i e h e g md p - di t q a t f iy t n c u n h s t
2o o 7年 l O月
O t O7 c .2 0
【 机械与材料 】
金属 模 具 制造 中的热处 理 技 术 。
蒋 宁
( 充职业技术学 院 机 电系 , 南 四川 南充 670 ) 300
摘要: 探讨了热处理工艺在模具制造过程中的应用, 对传统热处理工艺, 如化学热处理中的气体 渗氮、 离子渗氮、 液体渗氮型真空热处理, 以及建立在传统热处理工艺之上的新热处理技术的优
pe n .Oa opoierfrn efrtea pi t n o e t ra e ti i n fcui . rs tS st rvd e c p l ai h e t n dema uatr e e e o h c o f a t m n g n
Ke ywo d :h a rame t d e v c u h tt ame t c e s y g s s dme t p y i l g s s dme t r s e t t t n ; i ; a u m e r t n ; h mi r a e i n ; h s a a e i n ; e a e t c peh re i r- ad nn g
模具是一种用来塑造 ( 制造 ) 产品的模 型 , 作 为一种成型的特殊工艺装备 , 其广泛应用于汽车、 电子电器、 轻工 、 航空等行业 . 随着机械制造业 的
热处理工艺的改进在模具中的应用
回火温度为 20C 右 ,由于淬 火产生的 内应 力没有 消 0 ̄左 除而残留下来 ,这样在后续 的电加工 ( 包括 电火花 和线 切割加工) 中则会因破坏应力 的平衡而产生 的变形 ,这 种变形很难解 决。因此为 了释放 出淬 火产 生的 内应力 , 从而避免电加工 中模具产生变形 ,一般 先在模具 f = 开槽 或开切 口,以消 除模 具 中的 内应 力,然 后再 进行 电 加 工 ,但是即使这样也不 能完 全消 除淬 火产生 的内应力 ,
模具材料 ,经过合理的热处理即可。这 样既能达到使用
要求 ,又能降低模具成本。
模具材料 , 从而提高塑料产 品的质量和模具的使用寿命 。
相信随着塑料工业 生产的飞速 发展 ,塑料模 具材料
的发展也会达到一个新的水平。MW ( 08 5 8 2001)
四、结语
模具材料是塑料模具的基础 ,合理选择塑料模 具材
速率 、炉 温均匀性有着严格 的要求 。现将 本公 司铝 型材 时效炉 的结构与设 计特点作以下介绍 。
一
、
2t 4 铝型材时效炉
铝型材生产工艺 流程 :熔 铝一保 温 ( 精炼 、除气 ) 一铸锭一 棒料剪切一均热一冷却一加 热一 挤压成 形一 时
效一氧化着色一包装一 出厂 。
1 .设备的组成
8 rS P C2 及 MS等 。
料 ,正确实施模具热处理工艺是保证塑料模具使用寿命 , 提高塑料模具质量和使用效能 的关键。 由于塑料 的品种
不 同、性能各 异 ,而 塑料 制 品的尺 寸 、形状 复杂 程度 、
5 .塑料模具中其他零件的选用
塑料模具 中的其他零 件 ,如导柱 、导套 、衬套 、顶 杆 、拉料杆 、各种模板 、顶出板 、固定支架 、型芯 和型 腔件等 ,其抛光性 、耐腐 蚀性 等要求较 模具 本身的要求
真空热处理在汽车模具上的应用
次预热 时间 :圆棒
A×14 .。
4 mn ̄5 0 i 2 mm:A;正方 /
A×12 .;长方
二次预热 时间:圆棒
B×12 . ;长 方 B×14 .。
3 mi  ̄ 5 0 n 2 mm=B;正 方 /
淬火加热 时间:圆棒 2 mi  ̄ 5 5 n 2 mm=C;正 方 /
C×12 . ;长方 C×14 .。
表 1 真 空热 处 理 工 艺
二 次预 热 火 加热 淬 回火 温 度 硬度 一 次 预 热 钢 种
/℃
C l r 2MO V
K Dl S l 8 0 5 SKDl l l2 0 0 4 5 9 5 8— 6 2 5 0 6
比 ,其淬火硬化性 能和二次硬化有些不 足。综合 比较后
近 年来 ,汽车工业 的飞速 发展 ,给 汽车模具制造业
加热时间按 以下各式计算 :
一
带来了无限的商机 。同时 , 车的更新换代 和高质量要 汽
求对于汽车覆盖件模具提 出了更高要求 ,制造精密度 和 难度也在不断提 高。热 处理作为模 具制造 的关键环 节 , 必须适应高质量模具材料 的需要 ,通过 应用真空热处理 技术实施合理热处理工艺 ,确保模具制造的更高质量 。 汽车覆盖件模具 的剪切模 具的重要 工作部分是剪 切 刃 口,要求具有高的耐磨性和一定的耐 冲击性能 。整个・
损 由7 4 W 增加到 83 W,增加 了 1 %;另一方面 ,从 .k .k 1
削或线切割过程发生开 裂等质 量问题 。另 外,即使加 工 过程中采取措施 ,在使用 中,由于热处理 应力 、加工应 力和工作应力 的叠加 ,可能 出现早期失效而严重地 影响 模具的寿命 。 众所周知 ,真空热处理 以最大 的技术优势避免 了模
常用模具材料及热处理
常用模具材料及热处理常用的模具材料有许多种,每一种材料都具有独特的特点和适用范围。
而热处理则是在模具制造过程中必不可少的一步,可以提高材料的硬度、强度和耐磨性,从而提高模具的使用寿命。
以下是几种常用的模具材料和热处理方法。
一、常用的模具材料:1.铝合金:铝合金具有良好的导热性能和成型性能,重量轻,价格便宜。
适用于制造小型模具或高精度的塑料模具。
2.铝青铜:铝青铜具有良好的导热性能、耐磨性能和耐腐蚀性能,适用于制造高速冲压模和注塑模。
3.铜合金:铜合金具有良好的导热性能和热膨胀系数,适用于制造大型的冲压模和注塑模。
4.微晶玻璃钢:微晶玻璃钢具有高强度、耐磨性和抗腐蚀性能,适用于制造大型的冲压模和注塑模。
5.构造钢:构造钢具有高强度和耐磨性能,适用于制造大型的冲压模。
6.热作模具钢:热作模具钢具有优良的耐热性和抗热疲劳性能,适用于制造高温下工作的模具。
7.不锈钢:不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和高温强度,适用于制造化学模具和食品模具。
二、热处理方法:1.淬火:淬火是常用的热处理方法之一,通过迅速冷却材料,使其获得高硬度和高强度。
淬火温度和冷却介质根据材料的不同而不同。
2.回火:回火是淬火后的一个步骤,通过加热材料到一定温度并保持一段时间,降低材料的硬度和脆性,提高其抗冲击性和韧性。
3.淬火回火:将材料先进行淬火然后回火的组合处理,既能获得高硬度也能提高韧性。
4.预淬火:预淬火是在热处理之前先进行一次淬火,然后再进行其他热处理工艺,可以提高热处理的效果。
5.淬火再回火:在完全淬火和回火的基础上,再进行一次淬火和回火,以进一步提高材料的性能。
6.等温淬火:将材料加热到一个特定温度并保持一段时间,然后进行快速冷却,可以使材料获得均匀细小的组织和高硬度。
7.渗碳:通过在材料表面渗入一定的碳元素,提高材料的表面硬度和耐磨性。
总结:常用的模具材料有铝合金、铝青铜、铜合金、微晶玻璃钢、构造钢、热作模具钢和不锈钢等。
热处理方法包括淬火、回火、预淬火、淬火回火、等温淬火、淬火再回火和渗碳等。
热处理工艺改进技术使压铸模具质量大幅提升
以机 器替 代 模具 工 人 , 将人 大 节 约模 具生 产 的人 工 成本 , 并 有 利于 提 高模 具 生产 的精 度 , 对 于 促进 模具 产 业升 级 大有 裨益 。
相关报道显示, 国际上 汽 车 模具 已进 入专 业 化 、 标 准 化 生产 阶 段 。汽 车 模 具基 本 是 由专 业 的模 具 制造
商提供 , 模具商品化率在 7 0 %以上 , 汽车模具标准件多达几百种。德 国、 日本模具的标准化率达 8 5 %, 而我
国火 型模 具 的标准 化 率约 为 2 5 %~ 3 0 %。模具 的标 准化 程度 偏 低 已成 为制 约我 国模 具制 造 周期 的瓶颈 之一 , 影 响 了我 国模 具 的竞争 力 。 从模 具 的精 度 和 制 造 周 期 看 , 日本 的汽 车 模 具 精度 可 达 0 . 0 2 mm, 塑料 模 具 分 模 面 的精 度 控 制在 0 . 0 l mm, 而我 国汽车 模具 精 度在 0 . 0 3 ~ 0 . 0 5 mm, 塑料 模 具分 模面 配模 精 度在 0 . 0 3 mm左右 。德 国的模具 制造 周 期 在2 周~ 2 0 天, 备料 4 ~ 5 天, 试模 2 ~ 3 天 。 日本 、 韩 国要求 模 具制 造 周期 为 2 周, 其拥 有 专 门的模具 配 件城 , 滑 块、 推杆 、 浇 口套 组 件等 均 可 买 到 。相 比之 下 , 我 国模 具制 造 周 期 更长 , 一些 模 具 配件 的加工 精 度 也达 不 到 要 求 。我 国汽 车模 具在 标准 化程 度 、 精度 和制 造 周期 方面 仍 需进 一步提 高 。
h13模具钢热处理工艺
h13模具钢热处理工艺H13模具钢热处理工艺引言:H13模具钢是一种广泛应用于模具制造领域的工具钢。
热处理是模具制造过程中至关重要的一环,它能够显著提高H13模具钢的硬度、强度和耐磨性,从而提升模具的使用寿命和性能。
本文将介绍H13模具钢的热处理工艺,包括淬火、回火和表面处理等关键步骤。
一、淬火工艺淬火是H13模具钢热处理的关键步骤之一,它通过快速冷却来使钢材达到高硬度和高强度。
一般来说,H13模具钢的淬火工艺包括加热、保温、冷却三个阶段。
1. 加热阶段:将H13模具钢加热至适宜的温度,一般为980℃-1050℃。
加热温度的选择应根据具体的模具形状和要求来确定。
2. 保温阶段:将加热至适宜温度的H13模具钢保温一段时间,以保证钢材内部温度均匀。
3. 冷却阶段:在保温结束后,将H13模具钢迅速冷却至室温。
常用的冷却介质有水、油和气体。
选择合适的冷却介质可以控制H13模具钢的硬度和韧性。
二、回火工艺回火是淬火后的必要步骤,它能够消除淬火时产生的内部应力,并调整H13模具钢的硬度和韧性。
回火一般包括加热、保温和冷却三个阶段。
1. 加热阶段:将淬火后的H13模具钢加热至适宜的温度,一般为500℃-600℃。
加热温度的选择应根据具体的模具要求来确定。
2. 保温阶段:将加热至适宜温度的H13模具钢保温一段时间,以保证钢材内部温度均匀。
3. 冷却阶段:在保温结束后,将H13模具钢冷却至室温。
冷却速度一般较慢,以避免产生新的内部应力。
三、表面处理工艺H13模具钢的表面处理能够进一步提高模具的耐磨性和抗腐蚀性。
常用的表面处理方法有氮化、镀层和渗碳等。
1. 氮化:通过在H13模具钢表面注氮,形成氮化层来提高硬度和耐磨性。
氮化处理一般在高温下进行,可提高表面硬度至1200-1500HV。
2. 镀层:常用的镀层方法有电镀、热浸镀和喷涂等。
镀层能够增加模具的抗腐蚀性和耐磨性,延长模具使用寿命。
3. 渗碳:通过在H13模具钢表面渗入碳元素,形成碳化层来提高硬度和耐磨性。
热作模具钢的热处理工艺流程
热作模具钢的热处理工艺流程
一、前处理
在进行热处理之前,首先需要对热作模具钢进行清洗和预处理。
这包括去除表面的油污、锈迹和其他杂质,以确保热处理的均匀性和模具的寿命。
二、加热
将预处理后的模具放入加热炉中,加热至所需温度。
加热过程中,需要注意控制加热速度和温度,以避免模具出现裂纹或变形。
三、保温
在加热后,将模具在炉中保温一段时间,以确保模具充分吸收热量。
保温时间的长短取决于模具的材质和厚度,以及所需的热处理效果。
四、淬火
在保温结束后,将模具迅速冷却至室温,完成淬火过程。
淬火是热处理的关键步骤,可以改变模具的硬度和耐磨性。
根据模具的材质和用途,可以选择不同的淬火方式,如油淬、水淬等。
五、回火
淬火后,将模具再次加热至一定温度,并进行回火处理。
回火可以消除淬火过程中产生的内应力,提高模具的韧性和耐久性。
回火温度和时间的选择取决于模具的材质和用途。
六、冷却
回火结束后,将模具自然冷却至室温。
在冷却过程中,需要注意控制冷却速度,以避免模具出现裂纹或变形。
七、后处理
冷却后,对模具进行后处理,包括打磨、抛光等,以去除表面的氧化皮和其他杂质,提高模具的表面质量和精度。
以上是热作模具钢的热处理工艺流程。
通过合理的热处理工艺,可以提高模具的硬度和耐磨性,增强模具的韧性和耐久性,从而延长模具的使用寿命和提高生产效率。
模具的热处理
模具的热处理模具是工业生产中不可或缺的一种工具,它的质量直接影响到产品的质量和生产效率。
而模具的热处理是模具制造过程中不可或缺的一环,它可以提高模具的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,从而延长模具的使用寿命。
本文将从模具的热处理原理、热处理工艺和热处理后的模具质量三个方面来介绍模具的热处理。
一、模具的热处理原理模具的热处理是指将模具加热到一定温度,然后在一定时间内保温,最后冷却到室温的过程。
热处理的目的是改变模具的组织结构和性能,从而达到提高模具硬度、耐磨性和耐腐蚀性的目的。
模具的热处理原理主要包括以下几个方面:1.相变原理:模具的热处理过程中,当温度达到一定值时,模具内部的晶体结构会发生相变,从而改变模具的性能。
2.固溶原理:模具的热处理过程中,将模具加热到一定温度,使其中的合金元素溶解在基体中,从而提高模具的硬度和强度。
3.析出原理:模具的热处理过程中,将模具加热到一定温度,使其中的合金元素析出在基体中,从而提高模具的硬度和耐磨性。
二、模具的热处理工艺模具的热处理工艺是指模具在热处理过程中所需要的温度、时间和冷却方式等参数。
不同的模具材料和要求需要不同的热处理工艺。
一般来说,模具的热处理工艺包括以下几个步骤:1.预热:将模具加热到一定温度,使其中的水分和氧化物等杂质挥发掉,从而减少模具表面的氧化和脱碳。
2.加热:将模具加热到一定温度,使其中的合金元素溶解在基体中或析出在基体中,从而提高模具的硬度和强度。
3.保温:将模具保持在一定温度下,使其中的合金元素充分溶解或析出,从而达到最佳的热处理效果。
4.冷却:将模具冷却到室温,使其中的合金元素固定在基体中,从而保持模具的硬度和耐磨性。
三、热处理后的模具质量模具的热处理后,其质量主要表现在以下几个方面:1.硬度:模具的硬度是指模具表面的抗压能力,硬度越高,模具的耐磨性和耐腐蚀性就越好。
2.耐磨性:模具的耐磨性是指模具表面的抗磨损能力,耐磨性越好,模具的使用寿命就越长。
冲压模具的热处理技术
冲压模具的热处理技术1. 引言冲压模具是制造工业中非常重要的工具。
它们用于将金属材料加工成所需形状的零件,广泛应用于汽车、电子、家电等许多行业。
为了提高模具的硬度和耐磨性,以延长其使用寿命,热处理技术在冲压模具制造中得到了广泛应用。
本文将介绍冲压模具热处理技术的原理、分类、工艺和常见问题。
2. 热处理的原理热处理是通过改变材料的组织结构和性能来提高其物理和机械性能的方法。
在冲压模具制造中,热处理被用于改善材料的硬度、耐磨性和韧性。
热处理的原理基于材料的相变和晶粒生长。
通过对材料进行加热和冷却,可以使其组织结构发生变化,从而改变材料的性能。
3. 冲压模具热处理的分类冲压模具的热处理可以分为以下几种类型:3.1 固溶处理固溶处理是将合金材料加热至固溶温度,使其溶解成固态溶液后迅速冷却。
这种处理方式常用于具有高硬度和易磨损的冲压模具材料,如高速钢。
通过固溶处理,可以提高材料的硬度和耐磨性。
3.2 淬火处理淬火是将加热到固溶温度的材料迅速冷却至室温或低温的过程。
这种处理方式适用于大部分冲压模具材料,如工具钢和碳钢。
淬火可以使材料达到最高硬度,并提高其抗拉强度和韧性。
3.3 回火处理回火是将淬火后的材料重新加热至较低的温度,然后冷却。
这种处理方式可以减轻淬火引起的内应力和脆性,并提高材料的韧性。
回火处理常用于冲压模具中的一些特殊部位,如尖锐切削刃部分。
3.4 预应力处理预应力处理是在加热处理过程中引入外部应力,使材料产生压缩应力的处理方式。
这种处理方式可以提高冲压模具材料的抗疲劳性能,延长其使用寿命。
预应力处理常用于具有复杂结构和高强度要求的冲压模具。
4. 冲压模具热处理工艺冲压模具的热处理工艺包括以下几个步骤:4.1 材料准备选择合适的材料对冲压模具的热处理结果至关重要。
常用的冲压模具材料有高速钢、工具钢、碳钢等。
在进行热处理之前,需要对材料进行切割、清洁和表面处理。
4.2 加热将模具材料放入热处理设备中,加热至预定温度。
模具材料及热处理在模具教学中的应用
模具材料及热处理在模具教学中的应用作者:王珂来源:《职业·中旬》2012年第01期目前,用人单位对模具专业的学生要求是“一专多能”,特别是在用人机制灵活的国内小企业、小加工厂,在快速制造生产、尽快提高生产效益、减员增效、节约成本理念的驱动下,“什么活都会干”的多能型人才,最受欢迎。
职业院校培养的学生,具有较完整系统的理论知识、较强的动手实践能力,备受企业的重视和青睐。
笔者所在学校为了加强学生的就业适应性和综合技能水平,特意在模具教学中,增加了模具钢材及热处理的课题。
作为职业学校的模具教学,主要涉及冷冲模和注塑模的设计、加工、调试。
下面笔者主要针对市场模具钢的品种、性能和热处理进行分析。
一、常用模具材料当前,我国常用的冷作模具钢主要是CrWMn(低合金工具钢)和高碳高铬工具钢Cr12及Cr12MoV等传统钢号。
CrWMn钢有适当的淬透性和耐磨性,热处理变形小,但CrWMn钢锻后需较严格地控制冷速,并采用适当的热处理,使碳化物呈均匀细小的粒状,否则,易形成网状碳化物,导致模具在使用中崩刃和开裂。
高碳高铬工具钢有较高的耐磨性,但其碳化物偏析较严重,导致变形的方向性和强韧性的降低。
随着对模具质量的不断提高,又开发了一些新的模具钢材,如GD(6CrMnNiMoVSi)、7CrSiMnMoV(简称CH)、DS钢等。
GD钢用于制作易崩刃、断裂的冷冲模,具有较高的使用寿命。
CH钢的成分与日本的SX105V钢相同,是一种火焰淬火钢,常用于制作汽车等生产线上用的模具零件,火焰淬火时加热模具刃口切料面,硬化层下又有一个高韧性的基体做衬垫,从而使模具获得较高的使用寿命。
DS钢是一种冲击冷作模具钢,其冲击韧性显著优于常用的高韧性刀片用工具钢6CrW2Si。
该类钢的主要特点是工艺性好,淬火温度低,热处理变形小,强韧性好,并具有适当的耐磨性。
塑料成形工艺的应用,在模具工业总产值中占首位。
以前,我国还没有具体的塑料模具用钢。
模具的热处理
模具的热处理
模具热处理是模具制造中不可或缺的一环。
模具热处理主要是针对金属材料进行的一种加热和冷却处理,通过改变材料的组织结构和性能,从而达到提高模具耐磨性、延长使用寿命等目的。
模具热处理主要分为四个步骤:加热、保温、冷却和回火。
其中加热和冷却是最关键的两个步骤,也是决定加工效果的关键因素。
在加热过程中,要根据模具的材料、形状和尺寸来确定加热温度和时间。
通常情况下,加热温度会比材料的转变温度高出一定的范围,以确保材料充分加热并达到理想的组织结构。
同时,加热时间也要足够长,以确保整个模具达到相同的温度,从而避免热应力的产生。
保温阶段是为了让模具内部的温度充分均匀化和稳定化。
保温时间取决于模具的厚度和体积,通常情况下,保温时间为每毫米厚度需要1分钟。
在冷却阶段,要根据模具的材料和要求来选择冷却方式。
通常情况下,冷却方式有水淬、油淬、空气冷却等。
需要注意的是,冷却速度过快会使材料出现变形、裂纹等问题,因此冷却速度也需要适当控制。
回火是为了缓解模具在热处理过程中所产生的残余应力,使模具更加稳定和坚固。
回火温度和时间也需要根据材料的类型和要求来确
定。
在模具热处理过程中,需要严格控制各个环节的参数和工艺,以确保模具的质量和性能。
同时,还需要对热处理过程中产生的气体、污染物等进行处理,以保证环境的安全和健康。
模具热处理是模具制造中不可或缺的一环,通过合理的加热和冷却方式,可以改变模具的组织结构和性能,从而达到提高模具耐磨性、延长使用寿命等目的。
在实际操作中,需要严格控制各个环节的参数和工艺,以确保模具的质量和性能。
热处理的应用领域及原理
热处理的应用领域及原理
热处理是一种通过控制材料的温度和时间来改变材料的性质和组织结构的工艺过程。
它被广泛应用于金属材料的处理,以使其获得理想的力学性能和微观结构。
热处理的应用领域包括但不限于以下几个方面:
1. 金属加工:在金属材料的制造和加工过程中,热处理可以用来改变材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能,以满足不同的工程需求。
常见的热处理方法包括退火、淬火、回火、时效等。
2. 汽车工业:热处理在汽车制造中起着重要作用。
例如,通过热处理可以提高汽车发动机零件的强度和耐磨性,延长其使用寿命。
同时,热处理也应用于汽车零件的焊接和热成形过程中,以改善其组织和性能。
3. 航空航天工业:航空航天领域对材料的力学性能和耐腐蚀性要求极高,热处理技术在此领域中具有重要意义。
热处理可以提高航空航天器材料的强度、刚性和耐腐蚀性,同时减少材料的应力和变形。
4. 制造业:在制造业中,热处理被广泛应用于各类金属制品,如工具、模具、轴承、弹簧等。
通过热处理,可以获得具有理想性能和寿命的金属制品,提高生产效率和产品质量。
热处理的原理主要包括两个方面:
1. 相变:物质在加热或冷却过程中,会发生相变现象,即从一个晶体结构向另一个晶体结构的转变。
通过控制相变过程中的温度、时间和冷却速率,可以改变材料的晶体结构和性能。
2. 晶粒长大和析出:在材料的固态化过程中,晶粒会逐渐长大,形成具有更有序结构的区域。
同时,一些溶解在材料中的固溶体元素会析出出来,形成沉淀物。
这些晶粒和沉淀物会对材料的性能产生影响,可以通过热处理来控制其形成和分布。
激光热处理在汽车模具制造中的应用
( 5 )采用正确的浸入淬火冷却介质方式 工件
浸 入方式 的选择 因工件形状 、尺寸不 同而不 同 , 总 之 ,以保 证 工 件 各部 位 尽 可 能均 匀 冷 却 为原 则 。 如 杆 类 工件 浸 入 时 ,应 使 轴 向 中心 线 与 液 面垂 直 ,
料 变 形量 小 ,以 及表 面 质 量变 化 小 等优 点 , 已经在
激 光 淬 火 过程 的 自动化 程 度 和效 率 ,而 且 有效 简 化 了汽 车 模具 生 产 流 程 ,即取 消 r 由于 火 焰 淬火 后 模
材 料 热处 理 上 得 到广 泛 的 推广 ,但 由于汽 车 模具 结
( 5 )某些 整体结 构的零件 ,可采 用组 合结构
分 别进行 淬 火 ,则可 以减 小 变 形 ,防 止 开裂 。 MW ( 2 0 1 3 1 1 2 1 )
4 2
世
参磊
工
o u l d
I 模 具 热 处 理
达 到 了预期 的 模具 表 面 质量 效果 。
变 形量 ;使 用 便 携 式超 声 波 电子材 料 硬 度计 进 行 模 具 表 面 淬火 层 的 硬 度 测量 ;表 面 质量 可 使 用 肉 眼观
具 变形产生的数控再加工或钳工大量研磨工作 ,并
以减小冷却 中热应力和相变应 力等 ,对减小变形和 防止开裂有着重要的作用。 ( 4 )淬火后及时 回火 淬火后的工件如不及时 回火 ,消除淬火应力,对某些形状复杂或 含碳量较
高 的 工 件 ,在 等 待 回 火 过 程 中 就 会 发 生 变 形 与 开
构 复 杂 ,曲面 较 多 ,淬 火 轨迹 多变 , 目前 国内 激 光 淬 火 过 程 中的 手 动采 点记 录 后进 行 简单 编程 生产对效率的极大
模具的热处理及表面强化技术
第9章模具的热处理及表面强化技术模具热处理及表面强化是模具制造中的关键工艺之一,直接关系到模具的制造精度、力学性能(如强度等)、使用寿命以及制造成本,是保证模具质量和使用寿命的重要环节。
模具在实际生产使用中表明,在模具的全部失效中,由于热处理不当所引起的失效居于首位。
在模具设计制造过程中,若能正确选用钢材,选择合理的热处理及表面强化技术工艺,对充分发挥材料的潜在性能、减少能耗、降低成本、提高模具的质量和使用寿命都将起到重大的作用。
当前模具热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术和模具的表面强化技术。
9.1模具的热处理9.1.l模具钢的热处理模具钢的热处理工艺是指模具钢在加热、冷却过程中,根据组织转变规律制定的具体热处理加热、保温和冷却的工艺参数。
根据加热、冷却方式及获得组织和性能的不同,热处理工艺可分为常规热处理、表面热处理(表面淬火和化学热处理等)等。
根据热处理在零件生产工艺流程中的位置和作用,热处理又可分为预备热处理和最终热处理。
模具钢的常规热处理主要包括退火、正火、淬火和回火。
由于真空热处理技术具有防止加热氧化、不脱碳、真空除气、变形小及硬度均匀等特点,近年来得到广泛的推广应用。
1.退火工艺退火一般是指将模具钢加热到临界温度以上,保温一定时间,然后使其缓冷至室温,获得接近于平衡状态组织的热处理工艺。
其组织为铁素体基体上分布着碳化物。
目的是消除钢中的应力,降低模具材料的硬度,使材料成分均匀,改善组织,为后续工序(机加工、冷加工成形、最终热处理等)做准备。
退火工艺根据加热温度不同可分为:1)完全退火将模具钢加热到临界温度A c3以上20~30℃,保温足够的时间,使其组织完全奥氏体化,然后缓慢冷却,以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。
其目的是为了降低硬度、均匀组织、消除内应力和热加工缺陷、改善切削加工性能和冷塑性变形性能,为后续热处理或冷加工做准备。
2)不完全退火将钢加热到A c1~A c3(亚共析钢)或A c1~A ccm(过共析钢)之间,保温一定时间后缓慢冷却,以获得接近于平衡组织的热处理工艺。
模具制造过程中常用到热处理方法及作用
模具制造过程中常用到热处理方法及作用热处理就是将钢在固态下施以不同的加热、保温和冷却,以改变其内部组织结构,获得所需性能的一种加工工艺。
从深圳市中广瑞达实业有限公司总经理肖韬先生那了解到,模具制造过程中常用到的热处理方法有: 退火、正火、淬火、回火、调质、渗碳、氮化。
(1)退火是将金属或合金加热到适当温度,保温一定时间, 然后随炉缓慢冷却的热处理工艺。
其实质是将钢加热奥氏体化后进行珠光体转变。
退火作用:①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工;②细化晶粒,消除因锻、焊等引起的组织缺陷,均匀钢的组织成分,改善钢的性能或为以后的热处理作准备;③消除钢中的内应力,以防止变形或开裂。
退火方法常用的退火方法有完全退火、球化退火、去应力退火、再结晶退火、扩散退火和等温退火等几种。
①完全退火又称重结晶退火,是将铁碳合金完全奥氏体化,随之缓慢冷却,获得接近平衡状态组织的退火工艺。
适用于含碳量为0.3%~0.6%的中碳钢和中碳合金钢。
②球化退火使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺。
常用的球化退火有普通球化退火和等温球化退火两种,此工艺主要用于共析钢和过析钢的模具、量具和刃具钢等。
③去应力退火为了去除由于塑性变形加工、锻造、焊接等造成及锻件内存在的残余应力而进行的退火工艺。
④再结晶退火又称中间退火,是指经冷形变后的金属加热到再结晶温度以上,保持适当时间,使形变晶粒重新结晶成均匀的等轴晶粒,以消除形变强化和残余应力的热处理工艺。
⑤等温退火就是将钢件或毛坯加热到高于Ac3(或Ac1)温度,保持适当时间后,较快地冷却到珠光体温度区间的某一温度并等温保持,使奥氏体转变为珠光体组织,然后在空气中冷却的热处理工艺。
此种退火方式主要用于过冷奥氏体Ac比较稳定的合金钢。
(2)正火是将钢材或钢件加热到Ac3以上30~50℃,保温适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺。
正火作用:①可消除过共析钢中的网状碳化物,改善钢的切削加工性能;②细化过热铸、锻件晶粒和消除内应力;③对含碳量小于0.4%的中、低碳钢可用正火代替退火作预先热处理;④含碳量在0.4%~0.7%的不太重要的工件可在正火状态下使用。
模具材料热处理总结汇报
模具材料热处理总结汇报模具材料热处理是模具制造过程中非常重要的一部分,它能够改善模具材料的力学性能和使用寿命,提高模具的装备精度和耐磨性。
在热处理过程中,模具材料会经历一系列的热处理工艺,如退火、正火、淬火等,不同的工艺会对模具材料的组织结构和性能产生不同的影响。
以下是对模具材料热处理的总结汇报:首先,退火是模具材料热处理中常用的一种工艺,它通过使模具材料在适当的温度下加热保温一段时间,再缓慢冷却到室温,从而改善模具材料的组织结构和性能。
退火可以消除材料中的内应力,改善材料的塑性和韧性,提高材料的韧性和抗冲击性能。
但是需要注意的是,退火过程中需要控制好温度和冷却速率,以免产生过度软化或产生其他不良效果。
其次,正火是一种常用的淬火工艺,在正火过程中,将模具材料加热至临界温度以上,并保持一段时间,然后迅速冷却到室温。
通过正火,可以使模具材料达到一定的硬度和强度,提高模具的抗磨性和耐用性。
正火过程中的冷却速率对模具材料的硬度有很大影响,一般来说,冷却速率越快,材料的硬度越高。
但是需要注意的是,正火过程中需要控制好温度和冷却速率,以避免产生裂纹或其他不良效果。
再次,淬火是一种常用的热处理工艺,它是将模具材料加热至临界温度以上,并迅速冷却到室温的过程。
通过淬火,可以使模具材料达到极高的硬度和强度,提高模具的耐磨性和使用寿命。
淬火的冷却速率非常重要,如果冷却速率过快,有可能引起材料的过度变脆或产生裂纹,如果冷却速率过慢,材料的硬度和强度将无法达到要求。
因此,在淬火过程中需要控制好冷却速率,以达到最佳效果。
此外,还有一些特殊的热处理工艺,如回火、表面改性等。
回火是淬火后的一道工序,通过将模具材料加热到一定温度并保温一段时间,然后进行适当冷却,可以改善模具材料的组织结构和性能。
表面改性是指对模具材料的表面进行特殊处理,如氮化、渗碳等,以提高模具的耐磨性和使用寿命。
总结而言,模具材料热处理是模具制造过程中非常重要的一环,通过合理控制热处理工艺,可以改善模具材料的组织结构和性能,提高模具的装备精度和耐磨性。
金属模具热处理工艺
金属模具热处理工艺一、引言金属模具是工业生产中常用的工具,其质量和性能直接关系到产品的成形质量和加工效率。
为了提高金属模具的硬度、耐磨性和使用寿命,常常需要进行热处理。
本文将介绍金属模具热处理工艺及其重要性。
二、金属模具热处理的目的金属模具的热处理主要目的是通过改变其组织结构和性能,从而提高其硬度、耐磨性和抗变形能力,以满足不同工作条件下的使用要求。
热处理可以使金属模具具有良好的综合性能,提高其耐用性和使用寿命。
三、金属模具热处理工艺分类金属模具热处理工艺主要包括退火、正火、淬火、回火等几种基本工艺。
不同的工艺选择取决于金属材料的性质和模具的具体用途。
1. 退火:退火是通过加热和缓慢冷却的过程,使金属模具内部的应力得以消除,晶粒细化,从而提高其塑性和韧性。
退火可以缓解模具加工过程中的应力集中,降低变形和裂纹的风险。
2. 正火:正火是将金属模具加热到临界温度,然后迅速冷却至室温,使金属模具的组织变硬。
正火可以增加金属模具的硬度和耐磨性,提高其表面强度和刚性。
3. 淬火:淬火是将金属模具加热到临界温度,然后迅速冷却至介质中,使金属模具的组织迅速变硬。
淬火可以使金属模具达到较高的硬度和耐磨性,但也容易产生内部应力,导致模具变形和裂纹。
4. 回火:回火是将金属模具加热到一定温度,然后保温一段时间,最后冷却至室温。
回火可以消除淬火产生的内部应力,提高金属模具的韧性和抗变形能力,同时减少模具的脆性。
四、金属模具热处理工艺的影响因素金属模具热处理工艺的选择和效果受到多种因素的影响,包括金属材料的成分、热处理温度和时间、冷却介质等。
不同的因素会对金属模具的组织和性能产生不同的影响,因此需要根据具体情况进行合理选择。
1. 金属材料的成分:金属模具的材料成分不同,其热处理工艺也会有所差异。
不同的金属材料具有不同的热处理特性,需要根据金属材料的成分来确定合适的热处理工艺。
2. 热处理温度和时间:热处理温度和时间是影响金属模具热处理效果的重要因素。
热处理工艺在模具制造过程中的应用
热处理工艺在模具制造过程中的应用随着制造工艺的不断改进和社会对商品品质要求的提高,模具制造中采用的热处理工艺也越来越复杂和精细。
热处理工艺在模具制造过程中的应用能有效提高模具的使用寿命,增强模具的力学性能和耐热性。
本文将从热处理的概念、种类和应用等方面入手,介绍热处理工艺在模具制造中的应用。
什么是热处理?热处理是制造工艺中的一种重要方法,它通过在一定温度下对金属材料进行加热、保持和冷却等操作,以改善金属材料的组织结构和性能,并达到设计要求。
热处理主要是利用金属材料的相变规律,通过控制温度和处理时间来改变其组织和性能。
热处理在模具制造中的应用是为了增强模具的力学性能和耐磨性、提高模具的使用寿命、提高制造效率等方面。
热处理的种类热处理的种类很多,常用的有淬火、回火、正火、淬硬、淬韧、渗碳等。
下面将对这些热处理方法逐一进行介绍。
淬火淬火是在高温下对金属进行快速冷却,以改变其组织和性能的热处理方法。
主要用于提高金属材料的硬度和强度,并使之具有高韧性,通常用于模具类硬度要求较高的部位。
回火回火是在淬火后将金属材料加热到一定温度并保温一段时间,使其达到一定组织和性能的热处理方法。
主要用于改善淬火后的金属材料脆性,降低硬度,并提高材料的韧性和延展性。
正火正火是将金属材料升温到一定温度并保温一段时间,然后冷却至室温的热处理方法。
主要用于提高金属材料的强度和硬度,并使材料具有均匀的组织结构。
淬硬淬硬是将金属材料加热到淬硬温度,然后进行淬火的热处理方法。
主要用于提高金属材料的硬度、强度和磨耗性。
淬韧淬韧是在淬火后对金属材料进行回火的热处理方法。
主要用于降低淬火后的金属材料的脆性,提高其韧性和延展性。
渗碳渗碳是将金属材料浸入有机液体或气体中,让其表面吸收一定量的碳元素,然后进行热处理的过程。
主要用于提高金属表面的硬度和磨耗性。
热处理在模具制造中的应用模具制造是热处理在制造业中应用较为广泛的行业之一。
模具是制造业中用于加工零件的重要工具,其制造精度和品质的高低直接关系到零件的加工精度和品质。
机械制造中的机械加工热处理技术
机械制造中的机械加工热处理技术机械加工热处理技术在机械制造中扮演着重要的角色。
通过适当的热处理过程,可以改善材料的物理性质,提高机械零件的耐磨性、强度和硬度等特性,从而增强机械产品的性能和可靠性。
本文将探讨机械加工热处理技术在机械制造中的应用及其重要性。
1. 热处理工艺的分类热处理工艺按照不同的目的和处理方式可以分为多种类型,其中常见的包括退火、淬火、正火、回火等。
退火可以消除材料内部的应力,提高机械强度和韧性;淬火可以使材料迅速冷却,使其达到更高的硬度;正火则是通过加热和保温来改善材料的硬度和强度;回火则是为了降低材料的脆性,提高其韧性。
2. 热处理的流程热处理的过程主要包括加热、保温和冷却三个步骤。
首先,将待处理的零件放入热处理设备中进行加热,加热温度根据材料的类型和要求确定;然后,在加热到达一定温度后,将零件保温一段时间,使得材料的组织结构发生改变;最后,对材料进行快速冷却,以固定材料的新组织结构。
3. 机械加工热处理技术的应用机械加工热处理技术广泛应用于机械制造中的各个环节。
首先,在零件制造过程中,通过热处理可以改善零件的硬度和耐磨性,提高机械产品的寿命和可靠性。
其次,在模具制造中,热处理可以提高模具的硬度和耐磨性,延长模具的使用寿命。
此外,热处理还常用于表面处理,如渗碳、氮化等,以改善零件的表面硬度和耐磨性。
4. 热处理的优点与挑战机械加工热处理技术具有诸多优点,如能够改变材料的物理性质,提高材料的强度和硬度;可以改善材料的疲劳强度和耐蚀性;还可以使材料具备更好的耐磨性和耐热性。
然而,热处理过程也面临一些挑战,如加热温度不当会导致材料变形、热裂纹等问题;过高的冷却速度可能导致零件变脆等。
因此,在热处理过程中需谨慎操作,确保得到理想的处理效果。
5. 热处理技术的发展趋势随着科学技术的不断进步,机械加工热处理技术也在不断发展。
目前,一些新型的热处理技术如等离子渗碳、氮化等得到了广泛应用,不仅提高了材料的硬度和耐磨性,还在一定程度上减少了热处理对环境的污染。
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热处理工艺在模具制造过程中的应用
摘要现代工业的快速发展离不开模具,模具被广泛用于航空航天、船舶等各个行业,对制造业影响巨大,特别是对生产金属制品行业,工厂需要采用热处理技术,利用模具制造出高质量产品。
关键词:热处理技术;模具制造;应用
引言
模具是一种制造用的模型,模具的制造程序可以分为多种类型的机械制造和热制造两道程序,众多类型程序中都用到了热处理技术,可以说热处理被应用在模具制作的整个过程,对模具进行加热处理可以增强模具的性能。
采用同种结构的模具材料和结构及相同的客观条件,运用了热处理就能使模具的材料得到充分利用,且能够增加模具的使用时间。
如果应用不正确的热处理方式,不仅不能弥补原有的材料缺陷,还会使缺陷加大,进而导致整个模具的变形,所以,热处理技术对模具的制造起着重要的作用。
本文将讲述热处理技术的含义,热处理技术对模具的制造的重要意义及热处理技术在模具的制造中的应用进行论述。
1.热处理技术的含义
热处理是通过把某些金属在特定环境下进行加热、保持恒温,然后冷却等一系列方法,从而是金属表面或内在结构发生变化,进而达到改变性能的技术。
模具热处理大致分为模具制作前的热处理、最后热处理和表面修整处理。
前期热处理为后期成品热处理打下基础,为提高模具产品的加工性能做准备;最后热处理是对模具进行回火处理来加大模具的强度、硬度和韧度;对模具的表面修整处理是通过对模具施加某些化学和物理作用改善模具性能,进而达到模具表面更加完好。
热处理的手段包括退火、正火和淬火。
退火依据不同材料应用不等的时间,慢慢冷却产品,使其接近金属的内部组织,取得良好的性能。
正火是加热工件后使其在空中冷却,通过正火达到的内部组织更细腻,因此,正火经常用来改善工料削割性能。
淬火是把工件在油、水等某些物质介质力冷却,冷却耗时短,淬火和回火经常结合一起使用。
2.热处理技术对模具的制造起重要作用
在模具制作前期,对模具进行预热处理严重影响着模具的性能,所以,前期热加工处理是整个热处理过程重要组成之一,对整个热处理工程起基础性作用,如果前期没有做好预备处理,很难做好后期的最终处理。
随着制造业的快速发展,用模具来进行加工制造的产品越来越多,据相关部门统计调查显示,电器制造业、机电产品行业百分之八十都应用模具技术,模具的研究和制造必须快于制造业的发展,有好的模具产品,才为制造业的发展打下坚实基础。
热处理技术被越来越多人所重视,热处理技术有效控制模具产品精度、强度乃至模具制造成本,如果前期热处理没有做好,模具内部组织不均及热处理不充分将使后期模具的热处理
加工使用中变形,进而精度降低,最严重的导致模具报废。
热处理是众多机械领证制造过程中不可或缺的一道工序,它可以有效改善毛坯的组织,利于各种工具冷却或者热加工。
3.热处理技术在模具的制造中的实际应用
3.1.真空热处理的技术普遍应用在模具制造过程中。
早在20世纪80年代,热处理就已被逐步系统化,主要是模具的真空热处理,模具表面完善和硬化材料,真空处理渗透了新的理念,为好品质的模具生产提供了技术保证。
真空热处理最大的特点是在增强产品韧性、强度等方面,应用真空对产品进行处理,有效防止加热时产生氧化现象,同时因为真空加热过程比较慢,产品内部和外部温差不大,这就使得产品变形的几率很小,从而大大提高了产品的精确度。
热处理技术也应用与真空的油冷淬火和气冷淬火工艺中,对于经过真空淬火的产品可直接进行回火,进而提高产品的耐腐蚀性能及表面强度。
3.2.模具表面处理技术离不开热处理。
在实际使用模具过程中,模具的表面性能方面对其整个的性能和寿命来说也非常重要,例如:抗耐磨性、抗腐蚀性都决定着模具产品使用寿命,模具材料的好坏对这些性能起着一定作用,但并不能完全决定性能的好坏,其中起着关键作用的还有对表面的处理技术,因此,表面处理技术不容被忽视。
通过对模具表面进行表面涂抹或者综合处理,不断改善表面形态,改变内部结构,增强应力能力,以达到理想的表面性能。
表面的处理方法分很多种,通过化学方面、物理方面和机械方面等。
3.3.渗氮技术和渗碳技术对模具性能的提高起很重要作用。
渗氮技术有多重方式,如通过液体、气体渗氮等,渗氮技术可以促进模具形成良好的表面,渗氮技术可以喝模具的淬火技术协调搭配进行,因为氮气温度较低,不需要进行太多的冷却工作,对模具产生的变形很小,所以,渗氮技术一直被广泛用在模具制造业,用于完善模具的表面。
渗碳技术可以有效提高模具韧性,增加模具表面硬度,·低,可以采用渗碳技术替代价格较高的模具材料,进而降低总的模具制造成本。
也正因此,渗碳技术一直得到人们的青睐。
3.4.硬化膜的沉积技术
硬化膜的沉积技术早在80年代就被人们所应用,早期是在刀具、量具等上面被广泛采用,为不断增加膜间表面的磨合强度,近几年出现了很多种增强型技术,硬化膜技术与其他技术相比起来,成本相对较高,因此,主要用于对精度要求较高的模具制造。
通过对模具表面进行处理,适当调整模具的成本,增强其内部的韧性,节约相关的合金元素,挖掘材料的使用潜力,及今后更好的利用新材料,模具表面的强化工作所耗成本随低,但对它的使用寿命却有很大帮助。
4.结束语
不同类型的模具要求完全不同的工作条件,对模具的材料要求也有所不同,采用正确的热处理工艺对模具的制造起着至关重要作用,不断挖掘模具材料的潜
力,朱勇提高模具的使用年限。
在当今经济快速发展的时代,身为制造大国,节能环保地推进制造业发展越来越受到人们的重视,因此,要大力研究和发展热处理技术,使热处理为机械制造业节能减排。
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