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模具熱處理包括鍛造后的退火,,粗加工以后高溫回火或低溫回火,,精加工后的淬火與回火,,電火花,、線切割以后的去應(yīng)力低溫回火,。只有冷熱加工很好相互配合,,才能保證良好的模具壽命,。# _9 x+ I. `3 t- h
模具型腔大而壁薄時(shí)需要采用正常淬火溫度的上限,,以使殘留奧氏體量增加,,使模具不致脹大�,?焖偌訜岱ㄓ捎诩訜釙r(shí)間短,,氧化脫碳傾向減少,晶粒細(xì)小,,對(duì)碳素工具鋼大型模具淬火變形小,。對(duì)高速鋼采用低淬、高回工藝比較好,,淬火溫度低,,回火溫度偏高,可大大提高韌性,,盡管硬度有所降低,,但對(duì)提高因折斷或疲勞破壞的模具壽命極為有效。通常Cr12MoV鋼淬火加熱溫度為1000℃,,油冷,,然后220℃回火。如能在這種熱處理以前先行熱處理一次,,即加熱至1100℃保溫,,油冷,700℃高溫回火,,則模具壽命能大幅度提高,。我們?cè)?0年代初期對(duì)3Cr2W8V鋼施行高淬、高回工藝熱處理鋼絲鉗熱鍛模具也取得良好效果,,壽命提高2倍多。采用低溫氮碳共滲工藝,,表面硬度可達(dá)1200HV,,也能大大提高模具壽命。
" k$ G( _1 k# ?: s( s 低溫電解滲硫可降低金屬變形時(shí)的摩擦力,,提高抗咬粘性能,。使用6W6Mo5Cr4V鋼制作冷擠壓凸模,經(jīng)低溫氮碳共滲后,,使用壽命平均提高1倍以上,,再經(jīng)低溫電解滲硫處理可以進(jìn)一步提高壽命50%。模具淬火后存在很大的殘留應(yīng)力,,它往往引起模具變形甚至開(kāi)裂,。為了減少殘留應(yīng)力,模具淬火后應(yīng)趁熱進(jìn)行回火,,回火應(yīng)充分,,回火不充分易產(chǎn)生磨前裂紋,。對(duì)碳素工具鋼,200℃回火1h,,殘留應(yīng)力能消除約50%,,回火2h殘留應(yīng)力能消除約75%~80%,而如果500~600℃回火1h,,則殘留應(yīng)力能消除達(dá)90%,。
, L$ k9 U3 s5 O! t 某廠CrWMn鋼制凸模淬火后回火1h,使用不久便斷裂,,而當(dāng)回火2.5h,,使用中未發(fā)現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。這說(shuō)明回火不均勻,,雖然表面硬度達(dá)到要求,,但工作內(nèi)部組織不均勻,殘留應(yīng)力消除不充分,,模具易早期破裂失效,。" d# d1 f: m8 w* O% Q3 M' g; L
回火后一般為空冷,在回火冷卻過(guò)程中,,材料內(nèi)部可能會(huì)出現(xiàn)新的拉應(yīng)力,,應(yīng)緩冷到100~120℃以后再出爐,或在高溫回火后再加一次低溫回火,。表面覆層硬化技術(shù)中的PVD,、CVD近年來(lái)獲得較大的進(jìn)展,在PVD中常用的真空蒸鍍,、真空濺射鍍和離子鍍,,其中離子鍍層具有附著力強(qiáng)、澆鍍性好,,沉積速度快,,無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)。離子鍍工藝可在模具表面鍍上TiC,、TiN,,其使用壽命可延長(zhǎng)幾倍到幾十倍。離子鍍是真空蒸膜與氣體放電相結(jié)合的一種沉積技術(shù),�,?招年帢O放電法(HCD法)是先用真空泵抽真空,再向真空泵通入反應(yīng)氣體,,并使真空度保持在10-5~10-2Pa范圍內(nèi),,利用低壓大電流HCD電子槍使蒸發(fā)的金屬或化合物離子化,從而在工作表面堆積成一層防護(hù)膜。為提高鍍敷效率,,一般在工件上施加負(fù)電壓,。+ F0 g) {! Y& S) R( Z
鍛模的表面處理技術(shù)國(guó)內(nèi)應(yīng)用不太多,這一領(lǐng)域大有開(kāi)發(fā)的必要,。整體模腔的滲碳,、滲氮、滲硼,、碳氮共滲以及模腔局部的噴涂,、刷鍍和堆焊等表面硬化支持都是很有發(fā)展前途的,突破這一領(lǐng)域?qū)⑹刮覈?guó)制模技術(shù)得到很大提高,。模具失效以后的焊補(bǔ)技術(shù),,國(guó)內(nèi)90年代初期就有工廠進(jìn)行研究和應(yīng)用,如青海鍛造廠,,焊補(bǔ)后的鍛模壽命可提高1倍,。
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