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模具鋼熱處理與深冷處理介紹
發(fā)布時(shí)間:2023-04-17 09:28:49 瀏覽:

1、深冷處理

近年來(lái)的研究工作表明,模具鋼經(jīng)深冷處理(-196℃),可以提高其力學(xué)性能,一些模具經(jīng)深冷處理后顯著提高了使用壽命。模具鋼的深冷可以在淬火和回火工序之間進(jìn)行,也可在淬火回火之后進(jìn)行深冷處理。如果在淬火、回火后鋼中仍保留有殘余奧氏體,則在深冷處理后仍需要再進(jìn)行一次回火。深冷處理能提高鋼的耐磨性和抗回火穩(wěn)定性。深冷處理不僅用于冷作模具,也可用于熱作模具和硬質(zhì)合金。深冷處理技術(shù)已越來(lái)越受到模具熱處理工作者的關(guān)注,已開(kāi)發(fā)出專用深冷處理設(shè)備。不同鋼種在深冷過(guò)程中的組織變化及其微觀機(jī)制及其對(duì)力學(xué)性能的影響,尚需進(jìn)一步研究。

2、真空熱處理

模具鋼DC53經(jīng)真空熱處理后有良好的表面狀態(tài),變形小。與大氣下的淬火比較,模具鋼真空油淬后模具表面硬化比較均勻,而且略高一些,主要原因是真空加熱時(shí),模具鋼表面呈活性狀態(tài),不脫碳,不產(chǎn)生阻礙冷卻的氧化膜。在真空下加熱,鋼的表面有脫氣效果,因而具有較高的力學(xué)性能,爐內(nèi)真空度越高,抗彎強(qiáng)度越高。真空淬火后,鋼的斷裂韌性有所提高,模具壽命比常規(guī)工藝普遍提高40%~400%,甚至更高。冷作模具真空淬火技術(shù)已得到較廣泛的使用。

3、模具的高溫淬火和降溫淬火

一些熱作模具鋼,如3Cr2W8V、H13、5CrNiMo、5CrMnMo等,采用高于常規(guī)淬火溫度加熱淬火,可以減少鋼中碳化物的數(shù)量、改善其形態(tài)和分布,使固溶于奧氏體中碳的分布均勻化,淬火后可在鋼中獲得更多的板條馬氏體,提高其斷裂韌性和冷熱疲勞抗力,從而延長(zhǎng)模具使用壽命。例如3Cr2W8V鋼制的一種熱擠壓模具,常規(guī)淬火溫度為1080~1120℃,回火溫度為560~580℃。當(dāng)淬火溫度提高至1200℃,回火溫度為680℃(2次),模具壽命提高了數(shù)倍。

W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V高速鋼和Cr12MoV等高合金冷作模具鋼,可適當(dāng)降低其淬火溫度,以改善其塑韌性,減少脆性開(kāi)裂傾向,從而提高模具壽命。例如W6Mo5Cr4V2的淬火溫度可選用1140~1160℃。

4、高能束熱處理

高能束熱處理的熱源通常是指激光、電子束、離子束等。它們共同的特征是:供給模具鋼表面功率密度至少103W/㎝2。它們的共同特點(diǎn)是:加熱速度快,加熱面積可根據(jù)需要選擇,工件變形小,不需要冷卻介質(zhì),處理環(huán)境清潔,可控性能好,便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理。國(guó)內(nèi)外對(duì)高能束熱處理的原理、工藝等均投入較多的研究,比較成熟的是激光相變硬化、小尺寸電子束處理和中等功率的離子注入,并在提高模具壽命方面獲得了應(yīng)用。

模具制造的成本高,如S136.8407.DC53.NAK80.特別是一些精密復(fù)雜的冷沖模、塑料模、壓鑄模等。采用熱處理技術(shù)提高模具的使用性能,可以大幅度提高模具壽命,有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,我國(guó)模具技術(shù)工作者十分重視模具熱處理技術(shù)的發(fā)展。


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