塑料模具零件的热處理工藝

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選用分歧品種鋼材作塑料模具，其化學成份和力學機能各不不异，是以制造工藝線路分歧；一样，分歧類型塑料模具鋼采纳的热處置工藝也是分歧的。本节重要先容塑料模具的制造工藝線路和热處置工藝的特色。

1、热處置名词诠释

一、退火

（1）觀點：将鋼加热到得當温度，連结必定時候，然後迟钝冷却（一般随炉冷却）的热處置工藝。

（2）目標：

a、将低鋼的硬度，提高塑性（以利于切削加工）；

b、细化晶粒，平均鋼的组织及成份；

c、解除鋼中的残存内應力，避免變形開裂

（3）分類：彻底退火；球化退火；去應力退火

二、正火

（1）觀點：将鋼加热到Ac3或ACcm以上30～500C，保温得當的時候，在氛围中冷却的工藝法子。

（2）目標：

與退火的目標基底细同，但正火冷却速率比退火稍快，故正火後获得的珠光體组织比力细，强度、硬度比退火鋼高。

正火比退火出產周期短，本錢低操作便利，故在可能前提下優先采纳正火，但繁杂零件宜采纳退火。

三、淬火

（1）觀點：将鋼加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保温必定時候，然後以得當速率冷却，得到马氏體或贝氏體组织的热處置工藝。

（2）目標：為了得到马氏體，提高鋼的强度和硬度。

四、回火

（1）觀點：将淬火後的鋼，再加热到Ac1點如下的某一温度，保温必定時候，然後冷却到室温的热處置工藝。

（2）目標：

a、解除内應力；

b、得到所需的力學機能（提高鋼的韧性，得當调解鋼的强度和硬度）；

c、不乱组织和尺寸

2、塑料模具的制造工藝線路

1.低碳鋼及低碳合金鋼制模具

比方，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝線路為：下料→铸造模坯→退火→機器粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→機器精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装置。

2.高合金渗碳鋼制模具

比方12CrNi3A，12CrNi4A鋼的工藝線路為：下料→铸造模坯→正火并高温回火→機器粗加工→高温回火→精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装置。

3.调質鋼制模具

比方，45，40Cr等鋼的工藝線路為：下料→铸造模坯→退火→機器粗加工→调質→機器精加工→修整、抛光→装置。

4.碳素东西鋼及合金东西鋼制模具

比方T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的工藝線路為：下料→锻成模坯→球化退火→機器粗加工→去應力退火→機器半精加工→機器精加工→淬火、回火→研磨抛光→装置。

5.预硬鋼制模具

比方5NiSiCa，3Cr2Mo（P20）等鋼。對付直接利用棒料加工的，因供貨状况已举行了预硬化處置，可直接加工成形後抛光、装置。對付要改锻成坯料後再加工成形的，其工藝線路為：下料→改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬處置（34～42HRC）→機器粗加工→去應力退火→機器精加工→抛光→装置。

3、塑料模具的热處置特色

（一）渗碳鋼塑料模的热處置特色

1.對付有高硬度、高耐磨性和高韧性請求的塑料模具，要選用渗碳鋼来制造，并把渗碳、淬火和低温回火作為终极热處置。

2.對渗碳层的請求，一般渗碳层的厚度為0.8～1.5妹妹，當压抑含硬質填料的塑料時模具渗碳层厚度請求為1.3～1.5妹妹，压抑软性塑料時渗碳层厚度為0.8～1.2妹妹。渗碳层的含碳量為0.7%～1.0%為佳。若采纳碳、氮共渗，则耐磨性、耐腐化性、抗氧化、防粘性就更好。

3.渗碳温度一般在900～920℃，繁杂型腔的小型模具可取840～860℃中温碳氮共渗。渗碳保温時候為5～10h，详细應按照對渗层厚度的請求来選擇。渗碳工藝以采纳分级渗碳工藝為好，即高温阶段（900～920℃）以快速将碳渗透零件表层為主；中温阶段（820～840℃）以增长渗碳层厚度為主，如许在渗碳层内創建平均老人眼睛保健食品,公道的碳浓度梯度散布，便于直接淬火。

4.渗碳後的淬火工藝按鋼種分歧，渗碳後可别離采纳：從新加热淬火；分级渗碳後直接淬火（如合金渗碳鋼）；中温碳氮共渗後直接淬火（如用工業纯铁或低碳鋼冷挤压成形的小型紧密模具）；渗碳後空冷淬火（如滅鼠藥,高合金渗碳鋼制造的大、中型模具）。

（二）淬硬鋼塑料模的热處置

1.外形比力繁杂的模具，在粗加工今後即举行热處置，然落後行精加工，才能包管热處置時變形最小，對付紧密模具，變形應小于0.05%。

2.塑料模子腔概况請求十分严酷，是以在淬火加热進程中要确保型腔概况不貔貅館,氧化、不脱碳、不腐蚀、不外热等。應在庇护氛围炉中或在严酷脱氧後的盐浴炉中加热，若采纳平凡箱式電阻炉加热，應在模腔面上涂庇护剂，同時要节制加热速率，冷却時應選擇比力和缓的冷却介質，节制冷却速率，以防止在淬火進程中發生變形、開裂而報废。一般以热浴淬火為佳，也可采纳预冷淬火的方法。

3.淬火後應实時回火，回火温度要高于模具的事情温度，回火時候應充实，是非視模具質料和断面尺寸而定，但最少要在40～60min以上。

（三）预硬鋼塑料模的热處置

1.预硬鋼因此预硬态供貨的，一般不需热處置，但有時需举行改锻，改锻後的模坯必需举行热處置。

2.预硬鋼的预先热處置凡是采纳球化退火，目標是解除铸造應力，得到平均的球状珠光體组织，低落硬度，提高塑性，改良模坯的切削加工機能或冷挤压成形機能。

3.预硬鋼的预硬處置工藝简略，大都采纳调質處置，调質後得到回火索氏體组织。高温回火的温度范畴很宽可以或许知足模具的各類事情硬度請求。因為這種鋼淬透性杰出，淬火時可采纳油冷、空冷或硝盐分级淬火。表3-27為部門预硬鋼的预硬處置工藝，供参考。

表1 部門预硬鋼的预硬處置工藝

（四）時效硬化鋼塑料模的热處置

1.時效硬化鋼的热處置工藝分两步根基工序。起首举行固溶處置，即把鋼加热到高温，使各類合金元素溶入奥氏體中，完成奥氏體後淬火得到马氏體组织。第二步举行時效處置，利历時效强化到達最後請求的力學機能。

2.固溶處置加热一般在盐浴炉、箱式炉中举行，加热時候别離可取：1min/妹妹、2～2.5min/妹妹，淬火采纳油冷，淬透性好的鋼種也可空冷。若是铸造模坯時能正确节制终锻温度，铸造後可直接举行固溶淬火。

3.時效處置最幸亏真空炉中举行，若在箱式炉中举行，為防模腔概况氧化，炉内须通入庇护氛围，或用氧化铝粉、石墨粉、铸铁屑，在装箱庇护前提下举行時效。装箱庇护加热要得當耽误保温時候，不然難以到達時效结果。部門時效硬化型塑料模具鋼的热處置規范可参照表2。

表2 部門時效硬化鋼的热處置規范