模具熱處理技術(shù)

寂靜天花板

        1.模具的制造精度
        組織轉(zhuǎn)變不均勻,、不徹底及熱處理形成的殘余應(yīng)力過大,，造成模具在熱處理后的加工、裝配和模具使用過程中的變形,，從而降低模具的精度，甚至報廢。
2.模具的強度
        熱處理工藝制定不當,、熱處理操作不規(guī)范或熱處理設(shè)備狀態(tài)不完好，造成被處理模具強度（硬度）達不到設(shè)計要求,。
: H; `9 i& q+ c# {: R3.模具的工作壽命
% z. [: x3 }$ U9 J        熱處理造成的組織結(jié)構(gòu)不合理,、晶粒度超標等,，導致主要性能如模具的韌性、冷熱疲勞性能,、抗磨損性能等下降,，影響模具的工作壽命。
4.模具的制造成本
) p5 w; w/ p# [- \7 z        作為模具制造過程的中間環(huán)節(jié)或最終工序,，熱處理造成的開裂,、變形超差及性能超差，大多數(shù)情況下會使模具報廢,，即使通過修補仍可繼續(xù)使用,，也會增加工時，延長交貨期,，提高模具的制造成本,。
正是熱處理技術(shù)與模具質(zhì)量有十分密切的關(guān)聯(lián)性，使得這兩種技術(shù)在現(xiàn)代化的進程中,，相互促進,，共同提高。
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近年來,，國際模具熱處理技術(shù)發(fā)展較快的領(lǐng)域是：真空熱處理技術(shù),、模具的表面強化技術(shù)和模具材料的預硬化技術(shù)。
2 e4 s" d2 L7 @! V& K: x8 ?# D+ L一,、模具的真空熱處理技術(shù)
+ z6 x# G3 B. n7 z; h0 R" h6 A/ M( a        真空熱處理技術(shù),，是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術(shù)，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(nèi)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,。
按采用的冷卻介質(zhì)不同，真空淬火可分為：真空油冷淬火,、真空氣冷淬火,、真空水冷淬火和真空硝鹽等溫淬火。模具真空熱處理中主要應(yīng)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(zhì)量相關(guān)的機械性能,，如疲勞性能、表面光亮度,、腐蝕性等,。
' Q& T5 H$ i1 t& b. [, T; v熱處理過程的計算機模擬技術(shù)（包括組織模擬和性能預測技術(shù)）的成功開發(fā)和應(yīng)用，使得模具的智能化熱處理成為可能,。由于模具生產(chǎn)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處理成為必須,。
模具的智能化熱處理包括：明確模具的結(jié)構(gòu)、用材,、熱處理性能要求,；模具加熱過程溫度場、應(yīng)力場分布的計算機模擬,；模具冷卻過程溫度場,、相變過程和應(yīng)力場分布的計算機模擬；加熱和冷卻工藝過程的仿真,；淬火工藝的制定,；熱處理設(shè)備的自動化控制技術(shù)等。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,，已經(jīng)開展了這方面的技術(shù)研發(fā),，主要針對目標也是模具,。
: m7 x2 Q* [8 \4 W9 ?' k3 ~; W  U8 M二,、模具的表面處理技術(shù)
        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(guān)重要,。這些表面性能指：耐磨損性能、耐腐蝕性能,、摩擦系數(shù),、疲勞性能等,，這些性能的改善，單純依賴基體材料的改進和提高是非常有限的,，也是不經(jīng)濟的,，而通過表面處理技術(shù)，往往可以收到事半功倍的效果,，這也正是表面處理技術(shù)得到迅速發(fā)展的原因,。
1 k7 l# w9 {1 J: x模具的表面處理技術(shù)，是通過表面涂覆,、表面改性或復合處理技術(shù),，改變模具表面的形態(tài)、化學成分,、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài),，以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程。從表面處理的方式上,，又可分為：化學方法,、物理方法、物理化學方法和機械方法,。雖然旨在提高模具表面性能新的處理技術(shù)不斷涌現(xiàn),，但在模具制造中應(yīng)用較多的主要的滲氮、滲碳和硬化膜沉積,。
$ k8 m! E3 H* o) I8 P* ]9 H/ k5 r6 O. H（1）滲氮
: R. m( L4 ^9 M# j# |  [$ _        滲氮工藝有氣體滲氮,、離子滲氮、液體滲氮等方式,。每一種滲氮方式中,，都有若干種滲氮技術(shù)，可以適應(yīng)不同鋼種,、不同工件的要求,。由于滲氮技術(shù)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(diào),，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(shù)較早,，也是應(yīng)用最廣泛的,。
（2）滲碳
        模具滲碳的目的，主要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,。由此引入的技術(shù)思路是,，用較低級的材料，即通過滲碳淬火來代替較高級別的材料,，從而降低制造成本,。
（3）硬化膜沉積
, P0 b: X7 b) _. `        硬化膜沉積技術(shù)，目前較成熟的是CVD和PVD,。為了增加膜層工件表面的結(jié)合強度,，現(xiàn)在發(fā)展了多種增強型CVD、PVD技術(shù),。
硬化膜沉積技術(shù)最早在工具（刀具,、刃具、量具等）上應(yīng)用,，效果極佳,，多種刀具已將涂覆硬化膜作為標準工藝。模具自上個世紀80年代開始采用涂覆硬化膜技術(shù),，目前的技術(shù)條件下,，硬化膜沉積技術(shù)（主要是設(shè)備）的成本較高，仍然只在一些精密,、長壽命模具上應(yīng)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(shù),，可以整體提高我國的模具制造水平。
三,、模具材料的預硬化技術(shù)
& T4 _: `! s6 d8 B8 Z        模具在制造過程中進行熱處理,，是絕大多數(shù)模具長時間沿用的一種工藝，自上個世紀70年代開始,，國際上就提出了預硬化的想法,，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(shù)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(shù)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）,。我國在上世紀90年代中后期開始采用預硬化模塊（主要用國外進口產(chǎn)品）。
模具材料的預硬化技術(shù),，主要在模具材料生產(chǎn)廠家開發(fā)和實施,。通過調(diào)整鋼的化學成分和配備相應(yīng)的熱處理設(shè)備，可以大批量生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的預硬化模塊,。我國在模具材料的預硬化技術(shù)方面,，起步晚，規(guī)模小,，目前還不能滿足國內(nèi)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(shù)的進步，預硬化模具材料會用于更多的模具類型,。
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何以解憂123

模具熱處理還有感應(yīng)表面淬火,激光表面淬火

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話說,，這個正在學習當中，感覺好難

雄獅61

非常好