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(一)滲(shèn)碳(tàn)鋼塑料模的熱處理特點(diǎn)
1.對於有高硬度、高耐磨性和高韌性要求的塑料模具,要選用滲碳鋼來製造,並把滲碳(tàn)、淬火和低溫回火作為最終熱處理。
2.對滲碳層的要求,一般滲碳層的厚度為0.8~1.5mm,當壓製含硬質填料的塑料時模(mó)具滲碳層厚度要求為1.3~1.5mm,壓製軟性塑料時滲碳層厚度為0.8~1.2mm。滲碳層(céng)的含碳量為(wéi)0.7%~1.0%為佳。若采用碳、氮共滲,則耐磨性、耐腐蝕性、抗(kàng)氧化、防粘性就更好。
3.滲碳溫度一般在900~920℃,複雜型腔的小型模(mó)具可取(qǔ)840~860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫時間為5~10h,具體(tǐ)應根據對(duì)滲層厚度的(de)要求來選擇。滲碳工藝以采用分級滲碳工藝為宜,即高溫階段(900~920℃)以(yǐ)快(kuài)速將(jiāng)碳滲入零件表(biǎo)層為(wéi)主;中溫階段(820~840℃)以增加滲碳層(céng)厚度為主,這樣在滲碳層內建立均勻合理的(de)碳濃度梯度分(fèn)布(bù),便(biàn)於直接淬火。
4.滲碳後的淬火工藝(yì)按鋼種不同,滲碳後可(kě)分別采用(yòng):重新加熱淬火;分級滲碳後直接淬火(如合金滲碳鋼);中溫碳氮共滲後直接淬火(如用工業(yè)純鐵或低碳(tàn)鋼冷擠壓成(chéng)形(xíng)的小型精密模具(jù));滲碳後空冷淬火(如高(gāo)合(hé)金滲碳鋼製造的大、中型模具)。
(二)淬硬鋼塑料模(mó)的熱處理
1.形狀比較複雜的模具,在粗(cū)加工以後即(jí)進行熱處理,然後進行精加工,才能保證(zhèng)熱處理時變(biàn)形最小,對於精密模具,變形應小於0.05%。
2.塑料模型(xíng)腔表麵要求(qiú)十分嚴格,因(yīn)此在淬火加(jiā)熱過程中(zhōng)要(yào)確保型腔表麵不氧(yǎng)化、不脫碳、不侵蝕、不過熱等。應在保護氣氛爐中或在嚴格脫氧後的鹽浴(yù)爐中加熱,若采用普通箱式電阻爐加熱,應在模腔麵上塗保護劑,同(tóng)時(shí)要控製加熱速度,冷卻(què)時應選擇比較緩和的冷卻介質,控製(zhì)冷卻速度,以避免在淬火過程中產生變(biàn)形、開裂而(ér)報廢。一般以熱浴淬火為佳(jiā),也可采用預冷(lěng)淬火的方式。
3.淬火後應及時回火,回火溫度要高於模具的工作溫度,回火時間應充分,長短視模具材料和斷麵尺寸(cùn)而定,但至少(shǎo)要在40~60min以上。
(三)預硬(yìng)鋼塑料模的熱處理
1.預硬鋼是以預硬態(tài)供貨的,一般不需熱(rè)處理,但有(yǒu)時需進行改鍛,改鍛後的模坯必須進行熱處理。
2.預硬鋼的預先熱處理通(tōng)常(cháng)采用(yòng)球化退(tuì)火,目的是消除鍛造應力,獲(huò)得均勻的球狀珠光體組織,降低硬度,提高塑性,改善模(mó)坯的切削加工性能或冷擠壓成形性能。
3.預硬鋼的預硬處理工藝簡單,多數采用調質處理,調質後獲得回火索氏體組(zǔ)織。高溫(wēn)回(huí)火(huǒ)的溫度範圍很寬能夠滿足模具(jù)的各種工作硬(yìng)度(dù)要求。由於這類鋼淬透性良好(hǎo),淬火(huǒ)時可采用油冷(lěng)、空冷或硝(xiāo)鹽分級淬火。
(四)時效硬化鋼塑料模的熱處理
1.時效(xiào)硬化鋼的熱處理工藝分兩步(bù)基本工序。首先進行固溶處理,即把鋼加熱到高溫,使各種合金元素溶入奧氏體中,完成奧氏體後淬火獲得馬氏體組織。第二步進行時效處(chù)理,利用(yòng)時效強化達到(dào)最後要求(qiú)的力(lì)學性能。
2.固溶處理加熱一般在鹽浴爐、箱式(shì)爐中進行,加熱(rè)時間分別可取:1min/mm、2~2.5min/mm,淬(cuì)火采用油冷,淬透性(xìng)好的鋼(gāng)種也可空冷。如果鍛造模坯時能準確控製終鍛溫度,鍛造後可直接進行固溶淬火。
3.時效(xiào)處理最好在真空爐中進(jìn)行,若在箱式爐中進行(háng),為防模腔(qiāng)表麵氧化,爐內須(xū)通入保護氣氛(fēn),或者用氧化鋁粉(fěn)、石墨粉、鑄鐵屑,在裝箱保(bǎo)護條件下進行時(shí)效。裝箱保護加熱要適當延長保溫時間,否則難以(yǐ)達到(dào)時效效果。
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