模具钢的处理

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h13模具钢热处理

h13模具钢热处理

H13模具钢的热处理主要包括以下步骤:
预热处理:H13钢在制造过程中已经经过了退火处理,因此通常不需要再进行退火。

但如果需要进行改锻或者破坏了原来的组织和性能,增加了锻造应力,就需要重新进行退火处理。

等温球化退火工艺为:860~890℃加热保温2h,降温到740~760℃等温4h,炉冷到500℃左右出炉。

淬火处理:H13钢的淬火加热应进行两次预热(600~650℃,800~850℃),以减少加热过程产生热应力。

淬火温度通常为790℃左右,预热时间为5~15分钟,保温时间根据模具尺寸而定。

淬火介质可以选择油、水或者盐浴等,淬火后应立即回火,以减少开裂的风险。

回火处理:H13钢的回火温度一般在540~620℃范围内,回火时间根据模具的厚度和所需硬度而定。

通常,回火后的空冷时间为1~2小时,冷却后进行硬度检测和组织观察。

如果需要进行二次硬化峰处理,需要在500℃左右进行回火。

总的来说,H13模具钢的热处理需要根据具体的工艺要求和模具的使用条件来确定。

在实际操作中,需要注意安全和环保问题,遵守相关规定和标准。

s136模具钢热处理工艺

s136模具钢热处理工艺

S136热处理工艺在保护状态下,加热至780℃,然后在炉中以每小时10℃的速度,冷却至650℃,接着再置于空气中冷却。

应力消除经过粗加工后,必须加热至650℃,均热2小时,缓慢冷却至500℃,然后置于空气中冷却保温时间=当钢材的表面及中心达到一致的淬火温度后,才开始计算在炉中的保温时间。

淬火时必须保护,以避免脱碳及氧化。

冷却介质●油●流动粒子炉或盐裕炉250-550℃分级淬火,然后冷却于高速空气中●高速气体/真空炉中具有足够正压的气体为求模具达到最适当的特性,在模具的变形程度可接受的条件下,冷速越快越好。

于真空炉中热处理时推荐使用4-5b a r的气压。

钢材冷却至50-70℃应立即回火。

硬度、晶粒大小、残余奥氏体数量于奥氏体化温度的关系图。

回火参照回火曲线图按所需硬度值选择回火温度。

回火两次,每次回火后,必须冷却到室温,最低的回火温度为180℃(适用于小件)。

保温时间至少两小时。

回火曲线图注1:建议250℃回火求韧性,硬度及抗腐蚀性的最好组合。

注2:以上的曲线数据只适宜小型模具。

模具可达的硬度要视模具的尺寸。

注3:应避免选用过高的奥氏体化温度与过低的回火温度<250℃的组合,皮棉模具产生太大的应力。

尺寸变形淬火及回火时的温度,不同种类的炉具及淬冷介质,会影响模具尺寸的改变。

模具的尺寸与几何形状也同样重要。

模具在加工时应预留加工量以弥补热处理后的尺寸变形。

在粗加工与半精加工之间建议预留0.15%作为S TAVA X E S T(S-136)的加工预留指标。

淬火过程的尺寸改变试片100*100*25毫米经正规的热处理程序,在淬火时的尺寸改变。

淬火过程由1020℃起宽度%长度%厚度%油淬最小最大+0.02-0.05+0.02-0.03+0.04-分级淬火最小最大+0.02-0.03±0+0.03-0.04-空冷最小最大-0.02+0.02±0-0.03±0-真空淬火最小最大+0.01-0.02±0+0.01-0.04-回火时的尺寸改变注意:淬火时和回火时的尺寸改变必须加在一起。

模具钢热处理工艺

模具钢热处理工艺

模具钢热处理工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊模具钢热处理工艺这档子事儿。

你说这模具钢啊,就好比是一位武林高手,而热处理工艺呢,那就是让这位高手武功更上一层楼的秘籍!通过热处理,模具钢就能变得更强、更硬、更耐用。

想象一下,模具钢就像是一块未经雕琢的璞玉,热处理就是那巧夺天工的雕琢过程。

把它放进热处理的“火炉”里,经过一番锤炼,出来的时候可就大不一样啦!这热处理工艺里啊,有退火、正火、淬火、回火等等。

退火就像是让模具钢放松一下,消除它的内应力,让它变得温顺一些。

正火呢,则像是给模具钢来一场热身运动,让它精神抖擞。

淬火可就厉害了,那简直是给模具钢来了一次“淬火重生”,让它瞬间变得坚硬无比。

而回火呢,就像是给刚刚经过淬火的模具钢来个安抚,让它别太“硬过头”了。

你可别小看了这些步骤,每一步都得恰到好处才行。

就像做饭一样,火候大了不行,小了也不行。

要是退火没做好,那模具钢可能就会有隐患;淬火过头了,说不定就容易开裂。

咱就说,这模具钢热处理工艺是不是很神奇?就好像魔术师一样,能把普通的模具钢变得神奇无比。

在实际操作中,可得小心谨慎。

温度要控制好,时间也要把握准。

就跟跳舞似的,节奏不能乱。

而且,不同的模具钢还有不同的脾气呢,得根据它们的特点来选择合适的热处理方法。

比如说,有些模具钢就像个急性子,淬火的时候温度就得高一些;有些则像个慢性子,得慢慢热处理。

你要是不了解它们的脾气,那可就容易出问题啦!还有啊,这热处理的设备也很重要。

就跟战士的武器一样,得精良才行。

要是设备不靠谱,那可就没法保证热处理的效果啦!总之啊,模具钢热处理工艺可不是一件简单的事儿,但只要咱认真对待,掌握好技巧,就能让模具钢发挥出最大的作用。

咱可不能小瞧了这工艺,它可是模具制造的关键环节呢!这不就是那句老话说得好嘛,“慢工出细活”,咱得有耐心,有细心,才能把这模具钢热处理工艺做好,让我们的模具更耐用,更可靠!你说是不是这个理儿?。

模具钢深冷处理技术

模具钢深冷处理技术

模具钢深冷处理技术
模具钢深冷处理技术是一种采用低温热处理或冷处理技术,用于改善模具钢的机械性能的技术。

它可以提高模具钢的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性,从而提高模具的使用寿命和性能。

模具钢深冷处理技术主要包括四种:淬火、回火、淬硬和回硬。

淬火是一种利用高温热处理的工艺。

它的主要目的是使模具钢的组织和体系发生变化,从而改善模具钢的机械性能,如硬度、强度和塑性等。

回火是一种利用低温热处理的工艺,它的主要目的是去除淬火后形成的组织和体系,恢复模具钢的组织和体系,以提高模具钢的机械性能。

淬硬是一种利用低温冷处理的工艺,它的主要目的是使模具钢的组织和体系发生变化,从而改善模具钢的机械性能,如硬度、强度和塑性等。

回硬是一种利用低温冷处理的工艺,它的主要目的是去除淬硬后形成的组织和体系,恢复模具钢的组织和体系,以提高模具钢的机械性能。

模具钢深冷处理技术可以提高模具钢的机械性能,从而提高模具的使用寿命和性能。

它可以提高模具钢的强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性,使模具更耐用,性能更稳定。

此外,它还可以改善模具表面的结构,提高表面光洁度,从而改善模具的外观。

因此,模具钢深冷处理技术是一种非常有效的改善模具钢性能和使用寿命的技术,深受广大模具制造商的欢迎,并得到越来越多的应
用。

模具钢去应力方法

模具钢去应力方法

模具钢去应力方法模具钢在加工过程中会产生应力,这就像人在压力下会变得紧绷一样,得想办法给它松松劲儿呢。

一、自然时效法。

这就像是让模具钢去度个假,把它放在那儿,不管它,让它自己慢慢适应环境,时间一长,应力就会慢慢释放。

这个时间可能会长一点,但是效果还不错哦。

就像我们人有时候遇到烦恼,放一放,过段时间就没那么纠结了。

不过这种方法对于那些着急用的模具钢就不太合适啦,毕竟它的效率有点低。

二、热时效法。

这是个比较常用的方法呢。

把模具钢加热到一定的温度,然后再慢慢冷却。

就像给它做个热瑜伽,在加热的过程中,钢材内部的原子就活跃起来了,应力也就跟着被释放出去了。

一般来说,加热的温度得根据模具钢的种类来确定,不同的钢材就像不同体质的人,适合的温度也不一样。

冷却的时候也不能太快,不然就像人突然从热的地方到冷的地方会感冒一样,钢材也容易出问题。

三、振动时效法。

这个方法可就有点酷啦。

就像给模具钢做个按摩,用专门的振动设备让它振动起来。

在振动的过程中,应力就像被抖落的灰尘一样被去除掉。

这种方法速度比较快,而且还比较环保,不像热时效法还得消耗能源来加热。

不过呢,它也有个小缺点,就是对于一些形状特别复杂的模具钢,可能不能完全把应力去除干净。

四、深冷处理法。

听起来就有点冷飕飕的对吧?把模具钢放到很低很低的温度下,让它在低温环境里待一会儿。

这时候钢材内部的组织结构就会发生一些变化,应力也就被消除了。

这就像人在寒冷的时候会把身体缩起来,钢材在深冷处理的时候也会调整自己的状态呢。

不过这种方法需要专门的深冷设备,成本可能会高一点。

总之呢,每种模具钢去应力的方法都有自己的优缺点,就像每个人都有自己的特点一样。

我们要根据模具钢的实际情况,比如它的形状、用途、成本要求等等,来选择最适合它的去应力方法,这样才能让模具钢更好地发挥作用,就像让一个人在最适合自己的岗位上发光发热一样呢。

热作模具钢热处理

热作模具钢热处理

热作模具钢热处理
热作模具钢的热处理主要包括预热处理、球化退火、淬火和回火等步骤。

1. 预热处理:为了使工件在加热过程中均匀地膨胀和收缩,减少开裂,通常需要将工件预热至700~800℃。

2. 球化退火:通过将工件加热至略高于钢的AC1点,使其完全奥氏体化,然后以缓慢冷却速度(通常是随炉冷却)冷却,可使其组织转变成均匀的球状珠光体,以消除加工应力、提高模具韧性及抗蚀性,适用于以减小零件变形及改善切削加工性能为主要目的退火工艺。

3. 淬火:目的是为了使热作模具钢的钢的显微组织转变为马氏体,并得到高硬度的马氏体组织。

淬火温度通常选择在钢的AC3或略高于AC3的某一温度。

然后将模具缓慢冷却至200℃左右出炉,可使模具表面上的残余奥氏体转变为马氏体,从而提高其硬度及耐磨性。

4. 回火:回火是将淬火后的模具加热到低于AC1的温度,以消除或减少淬火引起的内应力,并使钢的组织趋于稳定。

根据需要,可以选择不同的回火温度和时间。

以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅专业书籍或咨询专业人士。

第5章 模具钢料的热处理-模具表面处理技术

第5章 模具钢料的热处理-模具表面处理技术

第二节模具表面处理工艺概述模具是现代工业之母。

随着社会经济的发展,特别是汽车、家电工业、航空航天、食品医疗等产业的迅猛发展,对模具工业提出了更高的要求。

如何提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本,成为各模具厂及注塑厂当前迫切需要解决的问题。

模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外,其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。

这些表面性能指:耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。

这些性能的改善,单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的,也是不经济的,而通过表面处理技术,往往可以收到事半功倍的效果;模具的表面处理技术,是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术,改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。

从表面处理的方式上,又可分为:化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。

在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。

◆提高模具的表面的硬度、耐磨性、摩擦性、脱模性、隔热性、耐腐蚀性;◆提高表面的高温抗氧化性;◆提高型腔表面抗擦伤能力、脱模能力、抗咬合等特殊性能;减少冷却液的使用;◆提高模具质量,数倍、几十倍地提高模具使用寿命。

减少停机时间;◆大幅度降低生产成本与采购成本,提高生产效率和充分发挥模具材料的潜能。

◆减少润滑剂的使用;◆涂层磨损后,还退掉涂层后,再抛光模具表面,可重新涂层。

在模具上使用的表面技术方法多达几十种,从表面处理的方式上,主要可以归纳为物理表面处理法、化学表面处理法和表面覆层处理法。

模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、点火花表面强化法、渗硼、TD法、CVD化学气相淀积、PVD物理气相沉积、PACVD离子加强化学气相沉积、CVA铝化化学气相沉积、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等等。

下面综述模具表面处理中常用的表面处理技术:一、物理表面处理法:表面淬火是表面热处理中最常用方法,是强化材料表面的重要手段,分高频加热表面淬火、火焰加热表面淬火、激光表面淬火。

2316模具钢热处理工艺

2316模具钢热处理工艺

2316模具钢热处理工艺随着工业的发展,模具钢在各个领域中扮演着重要的角色。

其中,2316模具钢作为一种常用的不锈钢模具钢,其热处理工艺对于提高模具的性能和寿命至关重要。

本文将介绍2316模具钢的热处理工艺,以及该工艺对模具性能的影响。

一、2316模具钢的特性2316模具钢是一种具有优异耐蚀性和高硬度的不锈钢模具钢。

其主要特点包括高强度、良好的耐磨性、优异的切削性能和较高的耐腐蚀性。

这些特性使得2316模具钢广泛应用于塑料模具、橡胶模具、压铸模具等领域。

二、2316模具钢的热处理工艺2316模具钢的热处理工艺主要包括退火、固溶处理和淬火三个步骤。

1. 退火退火是将2316模具钢加热至适当温度后,经过一定时间的保温,再缓慢冷却至室温的过程。

退火的目的是消除材料内部的应力,提高材料的韧性和可加工性。

一般情况下,2316模具钢的退火温度为800-900摄氏度,保温时间为1-2小时。

2. 固溶处理固溶处理是将2316模具钢加热至固溶温度,保持一定时间后迅速冷却的过程。

固溶处理的目的是使材料中的合金元素均匀溶解,提高材料的硬度和强度。

一般情况下,2316模具钢的固溶温度为1020-1050摄氏度,保持时间为1-2小时。

3. 淬火淬火是将2316模具钢加热至适当温度后,迅速冷却至室温的过程。

淬火的目的是使材料中的奥氏体转变为马氏体,提高材料的硬度和耐磨性。

一般情况下,2316模具钢的淬火温度为980-1020摄氏度,冷却介质可以选择空气、油或水。

三、热处理对模具性能的影响2316模具钢的热处理工艺对模具的性能有着重要的影响。

1. 硬度和强度通过固溶处理和淬火,可以显著提高2316模具钢的硬度和强度,使其具备更好的耐磨性和抗变形能力。

2. 耐腐蚀性2316模具钢具有较高的耐腐蚀性,经过热处理后,其耐腐蚀性能得到进一步提升,能够更好地抵御酸碱等腐蚀介质的侵蚀。

3. 韧性和可加工性适当的退火处理可以消除材料内部的应力,提高2316模具钢的韧性和可加工性,使其更易于加工和使用。

模具钢生产工艺流程

模具钢生产工艺流程

模具钢生产工艺流程模具钢是一种专门用于制造模具的特种钢材。

它具有高硬度、高耐磨性、高尺寸稳定性等特点,适合制作高精度、高负荷的模具零件。

下面是模具钢的生产工艺流程。

模具钢的生产工艺主要包括原材料选材、熔炼、铸锭、加热处理、精整和最后的热处理等环节。

首先,原材料选材非常重要。

模具钢的主要原料是铁、钢和一些合金元素。

工艺要求对原材料进行精细分析和严格筛选,保证原料的质量。

接着,将选好的原材料放入熔炼炉中进行熔炼。

熔炼过程需要经历预热、熔池控制、混炼等过程,以保证熔池中的元素均匀分布。

在熔炼中,还可以根据不同的模具钢质量要求,加入适量的合金元素进行调整和改良。

随后,将熔炼好的钢液倒入铸造模具中,进行冷却凝固。

铸锭冷却后,进行切割、修整等处理,得到铸锭。

下一步就是加热处理。

加热处理的目的是调整模具钢的组织和性能。

一般包括回火、正火和淬火等步骤。

回火是通过加热和保持一段时间的操作,使模具钢的硬度适中,提高韧性。

正火是将加热的模具钢放入油池中急速冷却,使模具钢具备高硬度和耐磨性。

淬火则是在加热到一定温度后,迅速浸入冷却介质中进行快速冷却,以获得更高的硬度。

经过加热处理后,模具钢需要进行精整。

精整包括锻造、热处理和修整等步骤。

锻造是将模具钢加热到一定温度下施加压力进行塑性成形,以改善其组织和性能。

热处理则是对模具钢进行热处理,以消除内部残余应力和提高钢单耐蚀性能。

最后,对模具钢进行最后的热处理。

热处理的目的是进一步改善模具钢的组织和性能,以提高其耐磨性和寿命。

根据具体的要求,可以进行多次的热处理,以获得更好的效果。

综上所述,模具钢的生产工艺流程包括选择原材料、熔炼、铸锭、加热处理、精整以及最后的热处理。

每个环节都非常重要,只有每个环节都严格控制,才能制造出高质量的模具钢。

1.2709模具钢热处理工艺

1.2709模具钢热处理工艺

1.2709模具钢热处理工艺
要确定1.2709模具钢的热处理工艺,需要考虑以下几个方面:
1.2709模具钢是一种冷作模具钢,常用于制造塑料模具和冲压模具。

其热处理工艺通常包括以下步骤:
1. 前处理:将钢材进行预热处理,以消除内部应力,并提高材料的可加工性。

通常在1100-1200°C加热1-2小时,然后冷却到大约800°C。

2. 固溶处理(淬火):将材料加热到1050-1100°C,并保持一段时间,使其彻底固溶。

然后迅速冷却到室温,以形成马氏体组织。

3. 时效处理:在淬火后,将材料加热到适当的温度(通常在500-600°C),并保持一段时间。

这样可以使固溶状态下的奥氏体转变为更加稳定的组织,改善材料的硬度和强度。

需要注意的是,具体的热处理工艺参数可能会因材料供应商、模具设计要求等因素而有所不同。

因此,在进行热处理之前,最好咨询钢材供应商或专业的热处理工程师,以获得准确的热处理工艺建议。

cr12调质工艺

cr12调质工艺

CR12调质工艺
CR12是一种通用的冷作模具钢,其调质工艺如下:
1、预备热处理:采用正火处理,将钢材的硬度控制在适当范围,以便于后续的淬火工艺。

正火温度通常在900-920℃,处理时间视具体钢材厚度而定。

2、淬火工艺:将正火后的钢材在850-900℃的高温下进行淬火处理,使钢材内部的碳化物充分溶解,提高钢材的硬度和强度。

3、回火工艺:淬火后的钢材需要进行回火处理,以消除淬火产生的内应力,防止钢材变形和开裂。

回火温度通常在200-300℃,处理时需保持足够的保温时间。

4、精磨:经过调质处理后的钢材需要经过精磨,以达到模具的精度要求。

精磨的精度要求较高,通常需要达到0.01mm的精度。

以上就是CR12模具钢的调质工艺,具体的工艺参数需要根据模具的具体要求和钢材的具体情况进行调整。

模具钢的选材及热处理工艺

模具钢的选材及热处理工艺
表6 三种铬系热作模具钢的回火硬度与对应的回火温度
谢谢观看!
度最高,但是回火韧性最差,所以应避免在500℃附近回火。 (2)回火保温时间系数为3 min/mm,并且不能少于2h。 (3)两次回火,第二次回火比第一次回火温度低20℃。
铬系热作模具钢淬火后有一些残余奥氏体,一次回火后残余奥氏 体分解,其转变产物韧性差,比较脆,容易造成模具开裂,必须两次 回火。 (4)4Cr5MoSiV1钢在630 ℃高温回火后得到回火索氏体+回火托氏体。
4Cr5MoSiV1 3Cr2W8V 4CrMnSiMoV 5Cr4W5Mo2V
4Cr5MoSiV1 3Cr2W8V 3Cr3Mo3W2V
4Cr5MoSiV1 4Cr3Mo3SiV
3、压铸模具用钢的选用
压铸模具在服役条件下不断承受高速、高压喷射、金属的冲 刷腐蚀和加热作用,从总体上看,压铸模具用钢的使用性能要求 与热挤压模具用钢相近,即以要求耐磨性、高的回火稳定性与抗 热疲劳性为主。所以通常所选用的钢种大体上与热挤压模具用钢 相同。
热作模具在热处理时,尤其在淬火过程中,要产生体积、形状变化, 为保证模具质量,要求模具钢的热处理变形小,各方向变化相近似,且组 织稳定。它主要取决于热处理工艺和钢的冶金质量等。 (4)脱碳敏感性
热作模具如果在无保护气氛下加热,其表面会发生氧化、脱碳现象, 就会使其硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低。因此,要求模具钢的 氧化、脱碳敏感性好。对于某些氧化、脱碳敏感性强的热作模具钢,可采 用特种热处理,如真空热处理、可控气氛热处理等。
Zn合金压铸模具:4Cr5MoSiV,4Cr5W2VSi钢等; Al和Mg合金压铸模具:4Cr5MoSiV1,3Cr3Mo3W2V钢等; Cu合金压铸模具:3Cr3Mo3W2V,3Cr2W8V钢。

模具钢表面氧化处理

模具钢表面氧化处理

模具钢表面氧化处理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:模具钢表面氧化处理是一种常见的表面处理方法,旨在提高模具钢的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

随着工业技术的不断发展,传统的氧化处理方法已经逐渐被新型的技术所取代,进而提高了模具钢的质量和性能,延长了模具的使用寿命。

一般来说,模具钢表面氧化处理包括氧化、氮化、硅化等多种方法。

在这些方法中,氧化处理是最常见的一种。

氧化处理是一种将模具钢表面氧化形成保护膜的工艺,提高了模具钢的硬度和耐磨性,同时还有效阻止了模具钢表面的腐蚀。

传统的氧化处理方法包括热氧化、化学氧化和电化学氧化等。

化学氧化是一种通过将模具钢浸泡在化学液中进行氧化处理的方法,通常在常温下进行。

化学氧化能够快速形成一层膜层,提高了模具钢的表面硬度,且处理时间短、效果好。

但化学氧化方法存在着腐蚀性高、环保要求高等缺点。

第二篇示例:模具钢是制造模具的重要材料,其表面处理对模具的使用寿命和性能有着重要影响。

表面氧化处理是一种常用的表面处理方法,可以提高模具钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,延长模具的使用寿命。

本文将介绍模具钢表面氧化处理的原理、方法和影响。

一、表面氧化处理的原理模具钢表面氧化处理是指在模具钢表面形成一层氧化膜,通过氧化膜的形成,提高模具钢的硬度和耐磨性。

氧化膜通常是通过加热模具钢至一定温度,使其与氧气反应而形成的。

氧化膜的厚度和硬度取决于处理温度、时间和氧化剂的种类。

常见的氧化剂有氧气、硝酸和碳酸氢钠等。

1. 热处理法:这是最常用的表面氧化处理方法,通过将模具钢加热至一定温度,在空气中进行氧化反应,形成氧化膜。

热处理温度一般在500-800摄氏度之间,处理时间根据需要可调节,通常在1-2小时左右。

2. 化学处理法:这种方法是通过将模具钢浸入含有氧化剂的化学溶液中进行氧化反应,形成氧化膜。

化学处理可以控制氧化膜的厚度和性质,适用于一些特殊要求的模具。

1. 提高硬度:氧化膜的形成可以增加表面硬度,提高模具钢的耐磨性和耐刮擦性。

塑料模具钢的选择及热处理

塑料模具钢的选择及热处理

4、预硬型塑料模具钢 预硬型模具钢是为了解决大型模具的淬火问题 而出现的。可用来制造各种尺寸的模具,尤其 是复杂的塑料模具。
材料的供货状态为热处理状态,即材料已具备 必要的使用性能。
可进行表面处理,提高材料的某些性能,特别 是耐磨性和耐腐蚀性。
材料在相应加工之后不需再进行热处理,因此 避免了变形问题。省掉了所有与热处理变形有 关的后续加工,保证了模具的制造精度。
精度高、超镜面,用于大型、复杂的模具。
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6、耐蚀塑料模具型钢
在加工的过程中,有些塑料可能会分解出有腐 蚀性的物质,比如盐酸、醋酸等。在通常情况 下,可以将模具进行电镀处理,使表面覆上一 层保护层,比如铬层、镍层等。但是这样的覆 层只有当覆层均匀、且模具上没有尖锐的棱边 时才能长期起作用。覆层不均匀、且模具上有 尖锐的棱边将导致覆层中出现内应力,在承受 负荷的过程中覆层脱落。此外在狭窄的凸起部 位,由于受到弯曲应力的作用,因此很容易脱 落。
马氏体时效钢可以进行表面处理,比如渗N处 理,但处理温度不允许超过480-500℃。 值得注意的是这种材料在硬度比较高(5358HRC)时仍然具有很高的韧性。
此外这类材料可以在不用预热的情况下与同类 材料良好焊接。
主要有18Ni类。
如果用来制造生产磨损较严重塑料(比如有添 加剂)的模具,建议将材料进行表面渗N处理。
渗碳钢经过必要的处理后,表面具有较高的硬 度并且耐磨性很好,同时芯部具有良好的韧性。 由于表面具有较高的硬度,因此材料的抛光性 能很好。
为了达到表面硬度较高的目的,需要经过渗碳 处理以提高材料表层的含C量。在通常情况下, 渗碳层的厚度在0,6-1mm之间,淬火后表面硬 度可以达到58-62HRC。由于处理方式比较复 杂,因此会产生一定的变形,也就是说,在渗 碳处理之后,必须采取一些后续加工措施。

模具的热处理及表面强化技术

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。

常用模具钢热处理工艺推荐

常用模具钢热处理工艺推荐

常用模具钢热处理工艺推荐一、热作钢1.2344热处理工艺:常用热作模具钢有:EX1、EX2、1.2343、1.2344、1.2367。

下面我们重点讲解1.2344热处理工艺。

1)1.2344材料经模具机加工后淬火前安排去应力处理:特别是对于大件内模料必须经过此工序。

每分钟升温3.5℃。

如右图2)1.2344钢真空高压气体淬火工艺:如下图所示表1:淬火温度:牌号 T Aust1 ℃T Aust2 ℃ EX1 1000 1010-1015 EX2 1000 1010-1015 1.2343 990 1010 1.2344 1010 1030 1.236710101030(TA 表示炉膛温度,TC 表示工件心部温度;TS 表示工件表面16mm 深处测得的温度) 2.1)预热:按照模具复杂程度和厚度情况,可选择进行2~3次预热,预热保温时间以模具心部到温或接近炉膛温度为准。

第1阶段预热:升温速度选择3.5℃/分;升温至Ta=650℃进行保温,当Ta-Tc ≤30℃时,可进入下一阶段;第2阶段预热:升温速度选择2.5℃/分;升温至Ta=850℃进行保温,当Ta-Tc ≤10℃时,可进入下一阶段; 2.2)加热阶段:升温速度可选择10-15℃/分; 升温至Ta= T Aust1进行保温,当Ta-Tc=10℃时,开始计算保温时间;T Aust1温度下保温时间的80%后,升温至T Aust2,保温剩余的20%时间。

(温度T Aust1,T Aust2见上表,为了避免发生晶粒粗大的危险,热处理温度最大不能超过上表中的T Aust2)。

保温时间国内一般采用工件有效厚度每2mm 保温1分钟计算。

但由于装炉量及炉子状况不预热1预热2同,因此,在加热阶段和冷却阶段采用K 型热电偶插入工件心部和表面下16MM 深处,直接检测工件真实温度,并据此来确定保温时间是较为客观可靠的。

2.3)淬火冷却阶段:淬火冷却气体N 2压力选择,可根据模具厚度和复杂程度选择,一般应≥9bar(即TS 的冷却速度最好应该≥50℃/分,Tc 应该≥28℃/分),冷却到TS=500℃时,可以适当的降低压力。

模具钢的热处理与表面处理技术

模具钢的热处理与表面处理技术

模具钢的热处理与表面处理技术一、预热处理预热处理是模具钢热处理的第一步,其主要目的是消除模具钢在锻造、铸造过程中产生的内应力,防止在后续的热处理过程中产生变形和裂纹。

预热处理通常采用高温回火或等温退火的方法进行。

二、锻造锻造是模具钢热处理的另一个重要步骤,其主要目的是通过改变模具钢的显微组织结构,提高其力学性能和抗冲击能力。

锻造过程中,模具钢的加热温度、变形程度和冷却速度都会对其最终的组织结构和性能产生重要影响。

三、退火退火是模具钢热处理中常用的一种方法,其主要目的是通过将模具钢加热到一定温度,保温一定时间,然后缓慢冷却,以获得理想的显微组织和机械性能。

退火过程中的加热温度和冷却速度对模具钢的性能有着重要影响。

四、淬火淬火是模具钢热处理中非常关键的一步,其主要目的是通过快速冷却,使模具钢的表面和心部同时达到临界点以下,获得马氏体组织,从而提高模具钢的硬度、强度和耐磨性。

淬火过程中的冷却速度对模具钢的显微组织和性能有着重要影响。

五、回火回火是模具钢热处理的另一个重要步骤,其主要目的是通过将模具钢加热到一定温度,保温一定时间,然后缓慢冷却,以调整模具钢的显微组织结构,提高其韧性和抗冲击能力。

回火过程中的加热温度和保温时间对模具钢的性能有着重要影响。

六、深冷处理深冷处理是模具钢热处理的一种方法,其主要目的是通过将模具钢冷却到零下70℃以下,提高模具钢的硬度、强度和耐磨性。

深冷处理过程中的冷却速度和冷却时间对模具钢的性能有着重要影响。

七、表面强化处理表面强化处理是模具钢热处理的一种方法,其主要目的是通过物理或化学手段,提高模具钢表面的硬度和抗磨性。

表面强化处理的方法有很多种,包括渗碳、渗氮、高频淬火等。

八、渗氮渗氮是模具钢表面强化处理的一种方法,其主要目的是通过将模具钢表面渗入氮元素,提高其表面的硬度和抗磨性。

渗氮处理后的模具钢具有较高的耐腐蚀性和耐磨性。

九、渗碳渗碳是模具钢表面强化处理的一种方法,其主要目的是通过将模具钢表面渗入碳元素,提高其表面的硬度和抗磨性。

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模具钢的处理模具钢材的热处理方式与加工工序安排密切相关。

在模具制造时,应当根据材料和加工工艺路线来选择热处理方法,制定相应得热处理工艺。

(1)一般冷作模具钢工作零件的热处理工序安排:筹造——退火——机械加工成型——淬火与回火—工修整。

(2)冷作模具钢采用成型磨削及电加工工艺:锻造——退火——机械粗加工——淬火或回火——精加工(磨削、电加工)。

(3)冷作模具钢复杂冲模的加工:锻造——退火——机械粗加工——高温回火或调质——机械加工成型——淬火与回火——磨削与电工加工成型。

大多数冷作模具钢使用状态为淬火与回火,模具硬度通常为60hrc,为了进一步提高模具表面硬度、耐磨性和使用寿命,常进行表面强化处理,如渗碳、渗氮、渗硼氮碳共渗、td 法渗钒铌、化学气相村积(cvd)等作为最终热处理。

模具热处理模具制造的成本高,特别是一些精密复杂的冷冲模、塑料模、压铸模等。

采用热处理技术提高模具的使用性能,可以大幅度提高模具寿命,有显著的经济效益,我国模具技术工作者十分重视模具热处理技术的发展。

1 真空热处理模具钢经真空热处理后有良好的表面状态,变形小。

与大气下的淬火比较,真空油淬后模具表面硬化比较均匀,而且略高一些,主要原因是真空加热时,模具钢表面呈活性状态,不脱碳,不产生阻碍冷却的氧化膜。

在真空下加热,钢的表面有脱气效果,因而具有较高的力学性能,炉内真空度越高,抗弯强度越高。

真空淬火后,钢的断裂韧性有所提高,模具寿命比常规工艺普遍提高40%~400%,甚至更高。

冷作模具真空淬火技术已得到较广泛的使用。

2 深冷处理近年来的研究工作表明,模具钢经深冷处理(-196℃),可以提高其力学性能,一些模具经深冷处理后显著提高了使用寿命。

模具钢的深冷可以在淬火和回火工序之间进行,也可在淬火回火之后进行深冷处理。

如果在淬火、回火后钢中仍保留有残余奥氏体,则在深冷处理后仍需要再进行一次回火。

深冷处理能提高钢的耐磨性和抗回火稳定性。

深冷处理不仅用于冷作模具,也可用于热作模具和硬质合金。

深冷处理技术已越来越受到模具热处理工作者的关注,已开发出专用深冷处理设备。

不同钢种在深冷过程中的组织变化及其微观机制及其对力学性能的影响,尚需进一步研究。

3 模具的高温淬火和降温淬火一些热作模具钢,如3Cr2W8V、H13、5CrNiMo、5CrMnMo等,采用高于常规淬火温度加热淬火,可以减少钢中碳化物的数量、改善其形态和分布,使固溶于奥氏体中碳的分布均匀化,淬火后可在钢中获得更多的板条马氏体,提高其断裂韧性和冷热疲劳抗力,从而延长模具使用寿命。

例如3Cr2W8V钢制的一种热挤压模具,常规淬火温度为1080~1120℃,回火温度为560~580℃。

当淬火温度提高至1200℃,回火温度为680℃(2次),模具寿命提高了数倍。

W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V高速钢和Cr12MoV等高合金冷作模具钢,可适当降低其淬火温度,以改善其塑韧性,减少脆性开裂倾向,从而提高模具寿命。

例如W6Mo5Cr4V2的淬火温度可选用1140~1160℃。

4 化学热处理化学热处理能有效地提高模具表面的耐磨性、耐蚀性、抗咬合、抗氧化性等性能。

几乎所有的化学热处理工艺均可用于模具钢的表面处理。

研究工作表明,高碳及低合金工具钢和中高碳高合金钢均可进行渗碳或碳氮共渗。

高碳低合金钢渗碳或碳氮共渗时,应尽可能选取较低的加热温度和较短的保温时间,此时可保证表层有较多的未溶碳化物核心,渗碳和碳氮共渗后,表层碳化物呈颗粒状,碳化物总体积也有明显增加,可以增加钢的耐磨性。

W6Mo5Cr4V2和65Nb钢制模具进行渗碳以及65Nb钢制模具真空渗碳后,模具的寿命均有显著提高。

采用500~650℃高温回火的合金钢模具,均可在低于回火温度的范围内或在回火的同时进行表面渗氮或氮碳共渗。

渗氮工艺目前多采用离子渗氮、高频渗氮等工艺。

离子渗氮可以缩短渗氮时间,并可获得高质量的渗层。

离子渗氮可以提高压铸模的抗蚀性、耐磨性、抗热疲劳性和抗粘附性能。

氮碳共渗可在气体介质或液体介质中进行,渗层脆性小,共渗时间比渗氮时间大为缩短。

压铸模、热挤压模经氮碳共渗后可显著提高其热疲劳性能。

氮碳共渗对冷镦模、冷挤压模、冷冲模、拉伸模等均有很好的应用效果。

冷作模具和热作模具还可以进行硫氮或硫氮碳共渗。

近年许多研究工作都表明稀土有明显的催渗效果,从而发展了稀土氮共渗、稀土氮碳共渗等新工艺。

5 渗硼和渗金属渗硼可以是固体渗硼、液体渗硼和膏剂渗硼等,应用最多的是固体渗硼,市场上已有固体渗硼剂供应。

固体渗硼后,表层的硬度高达1400`2800HV,耐磨性高,耐腐蚀性和抗氧化性能都较好。

渗硼工艺常用于各种冷作模具上,由于耐磨性的提高,模具寿命可提高数倍或十余倍。

采用中碳钢渗硼有时可取代高合金钢制作模具。

渗硼也可应用于热作模具,如热挤压模等。

渗硼层较脆,扩散层比较薄,对渗层的支撑力弱,为此,可采用硼氮共渗或硼碳氮共渗,以加强过渡区,使其硬度变化平缓。

为改善渗硼层脆性,可采用硼钒、硼铝共渗。

渗金属包括渗铬、渗钒、渗钛等工艺均可用于处理冷作和热作模具,其中TD法(熔盐渗金属)已得到一些应用,可使模具寿命提高几倍乃至十几倍。

6 气相沉积气相沉积按形成的基本原理,分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。

PVD分为真空蒸镀、溅射镀和离子镀。

离子镀是蒸镀和溅射镀相结合的技术,离子镀膜具有粘着力强、均镀能力好、被镀基体材料和镀层材料可以广泛搭配等优点,因而获得较广泛的应用。

近年来多弧离子镀受到人们的重视。

目前在模具上应用较多的是离子镀TiN,这种膜不仅硬度高而且膜的韧性好、结合力强、耐高温。

在TiN基础上发展起来的多元膜,如(TiAl)N、(TiCr)N等,性能优于TiN,是一类更有前途的新型薄膜。

CVD是用化学方法使反应气体在基础材料表面发生化学反应形成覆盖层(TiC、TiN)的方法。

CVD有多种方法。

通常,CVD的反应温度在900℃以上,覆层硬度达到2000HV以上,但高的温度容易使工件变形,沉积层界面易发生反应。

发展趋势是降低温度,开发新的涂层成分。

例如,金属有机化合物CVD(MOCVD),激光CVD(LCVD),等离子CVD(PCVD)等。

7 高能束热处理高能束热处理的热源通常是指激光、电子束、离子束等。

它们共同的特征是:供给材料表面功率密度至少103W/㎝2。

它们的共同特点是:加热速度快,加热面积可根据需要选择,工件变形小,不需要冷却介质,处理环境清洁,可控性能好,便于实现自动化处理。

国内外对高能束热处理的原理、工艺等均投入较多的研究,比较成熟的是激光相变硬化、小尺寸电子束处理和中等功率的离子注入,并在提高模具寿命方面获得了应用。

展望和建议可以认为,我国已建立了较完整的模具用材系列,其中一些模具材料的性能优异,达到国际先进水平。

我国模具热处理的研究开发亦可与国际同步,一些新的模具热处理技术在不同程度上得到推广和应用。

针对存在的问题,对今后我国模具用材料和模具热处理技术的发展,提出如下建议:1 加速模具钢生产的制品化、精料化和模具钢经销的商品化。

我国每年模具用钢超过20万吨,且逐年增长。

近年,国外模具钢的进口量,约占模具钢需要量的1/3,呈逐渐增加趋势。

主要问题是我国模具钢的品种规格较少,模具钢生产的制品化、精料化和经销的商品化程度低。

在一些工业发达国家,冶金企业供应经机加工的模具钢制品已达50~60%,而中国80%以上的模具钢仍以黑皮圆棒供货。

越来越多的模具制造厂点要求在模具设计完成后,模具钢供应厂商能迅速提供所需钢材,减少库存钢材数量,缩短制模周期。

中国钢材生产企业尚不适应这一商品市场机制,这是进口模具钢材在中国日益扩大的重要原因。

2 大力推广应用性能优良的新型模具钢不断完善模具钢钢种系列我国已开发出不少有一定特色的新型模具钢,其中一些钢的性能优异,达到或超过国外同类钢的水平。

但这些新钢的推广数量和应用范围不够大,主要原因是由于中国模具钢的生产尚未走制品化、精料化的道路而经销方式不适应商品市场的要求,解决了这些问题,这些性能良好的新型模具钢有广阔的推广前景,将会产生巨大的经济效益。

中国已经有了较完整的模具钢系列,尚需不断提高其质量,扩大应用,在应用中进一步存优去劣。

同时,有选择地开发先进模具钢,完善中国的模具钢系列,例如开发粉末冶金模具钢,多元易切削系塑料模具钢,建立玻璃、陶瓷,耐火砖和地砖等成形模具用钢系列等。

3 进一步提高模具钢的质量我国某些特殊钢厂已采用新的冶金设备和工艺生产模具钢,如炉外精炼、真空冶炼、快锻机和精锻机等,一些模具钢的质量有大幅度提高,如D2、P20等钢已批量出口,出口产品的质量可以达到国际先进水平。

工业发达国家一直在努力提高模具钢的纯净度、致密度、均匀性和质量稳定性。

国外有的企业规定在高纯度模具钢中[O]?10ppm,[H]?2ppm,S?50ppm,因为钢的纯净度的进一步提高可以显著提高钢的韧性和疲劳性能。

对大型模具还必须采用真空除气、高温扩散退火,减少合金元素的偏析,并使用等向锻选工艺,提高等向性,使模具钢的横向和厚向的塑性和韧性达到纵向的80~90%以上。

我国还需要在这方面进一步开展工作。

4 加强先进模具热处理技术的推广与应用模具的可控气氛热处理与真空热处理应进一步得到发展、推广和应用。

一些行之有效的模具表面热处理技术,应完善其工艺,加强其推广和应用。

提高装备和工艺材料的制造水平,加强热处理专业厂的建设。

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