模具一般用什么钢?
模具热处理是保证模县性能的重要工序。对模县的后续性能有直接影响。
模具的制造精度:热:处理引起的不均匀、不完全的显微组织转变和过大的残余应力,使热,处理后的模具在加工、装配和使用过程中产生变形,从而降低模具的精度,甚至报废。
模具的强度:由于热处理工艺不当、热处理操作不规范或热处理设备状态不完善,导致处理后的模具强度(硬度)达不到设计要求。
模具的工作寿命:热处理造成的不合理的显微组织和过大的晶粒度,导致模具的韧性、冷热疲劳性能、耐磨性等主要性能下降,影响模具的工作寿命。
模具制造成本:作为模具制造过程的中间环节或更后一道工序,热处理引起的开裂、变形超差、性能超差,多数情况下会使模具报废,即使修复后还能继续使用,也会增加工时,延长交货期,增加模具制造成本。
正是热处理技术与模具质量密切相关,使得这两种技术在现代化进程中相互促进,共同提高。20世纪80年代以来,真空热处理技术、模具表面强化技术和模具材料预硬化技术在世界范围内迅速发展。
模具真空热处理技术
真空热处理技术是诉年来发展起来的一种新型热处理技术。其特性正是模具制造中迫切需要的,如防止加热氧化脱碳,真空脱气或除气,消除氢脆,从而提高材料(零件)的塑性、韧性和疲劳强度,真空加热慢、零件内外温差小等因素决定了真空热处理工艺引起的零件变形较小,
根据冷却介质的不同,真空淬火可分为真空油冷淬火、真空风冷淬火、真空水冷淬火和真空硝酸盐等温淬火。模具的真空热处理主要采用真空油冷淬火、真空风冷淬火和真空回火。为了保持工件(如模具)真空加热的优良特性,冷却剂的选择和配方以及冷却工艺非常重要。模具的淬火工艺主要采用油冷、风冷。
对于热处理后不再加工的模具工作面,淬火后应尽是采用真空回火,尤其是直空淬火的工件(模具),可以提高与表面质更有关的机械性能,如病劳性能,表面高度耐腐蚀性等。
热处理过程计算机模拟技术(包括微观组织模拟和性能预测技术)的成功开发和应用,使模具热处理智能化成为可能。由于模見具有小批量(甚至单件)、多品种、热处理性能要求高、无废品等特点,因此有必要对模具进行智能化热处理。模具智能热处理包括:定义模具的结构、材料和热处理性能要求;模具加热过程温度场和应力场分布的计算机模拟:模具冷却过程温度场、相变过程和应力场分布的计算机模拟;加热和冷却过程的模拟;淬火工艺的制定;热处理设备的自动控制技术。国外发达**,如美国、日本,在真空高压气体淬火方面都进行了研发,主要针对模具。
在模具工作中,除了具有足够高的强度和韧性的基体的合理配合外,其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。这些表面性能是指:耐磨性、耐腐蚀性、摩擦系数、疲劳性能等,仅仅通过基体材料的改进来提高这些性能是非常有限和不经济的,而表面处理技术往往可以事半功倍,这也是表面处理技术得到快速发展的原因。
模具表面处理技术是通过表面涂层、表面汉性或复合处理技术改变模具表面的形状、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。从表面处理的方式来看,可分为化学法、物理法、物理化学法和机械法、尽管曾在改善模具表面性能的新处理技术不断涌现,但在模具制浩中主要买用渗氙,渗碳和硬化膜沉。放
渗氨工艺包括气体渗氨、离子渗氨、液体渗氨等。在每种渗氨模式下,都有多种渗氨,工艺,可以满足不同钢种、不同工件的要求。渗氨技术可以形成性能优异的表面,与模具钢的淬火工艺有很好的配合。同时,渗氨温度低,渗氨后无需剧烈冷却,模具变形极小。因此,渗氨技术在模具表面强化中应用较早,也更广泛。
模具渗碳的目的主要是提高模具的整体强度和韧性,即模具的工作表面具有较高的强度和耐磨性。由此引入的技术思路是用较低等级的材料代替较高等级的材料即通过渗碳淬火,来降低制造成本。
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