模具科普知識—模具熱處理
什么是模具熱處理？
模具熱處理是指對模具材料進行熱處理，以改變其組織結構和性能，從而提高模具的硬度、耐磨性、韌性和壽命。模具熱處理是模具制造過程中的重要環節，可以有效提高模具的使用性能和壽命。模具熱處理的目的是通過改變模具材料的組織結構和性能，使其具有更好的耐磨性、硬度和韌性，以滿足模具在使用過程中的高強度、高耐磨、高精度等要求。不同的模具材料和工藝條件會有不同的熱處理方法和參數，需要根據具體情況進行選擇和調整。
模具熱處理主要步驟
1. 預熱：將模具材料加熱到適當的溫度，以消除內部應力和改善加工性能。預熱溫度和時間根據材料類型和尺寸而定。
2. 固溶處理：將預熱后的模具材料加熱到固溶溫度，使合金元素均勻溶解在基體中。固溶處理可以改善材料的塑性和韌性。
3. 淬火：將固溶處理后的模具材料迅速冷卻，以形成所需的組織結構和性能。淬火過程中，模具材料的晶體結構會發生相變，從而提高其硬度和強度。淬火介質可以是水、油或鹽溶液，具體選擇取決于材料類型和要求。
4. 固定處理：在淬火后，為了減少材料的脆性和提高韌性，需要進行固定處理。固定處理是將淬火后的模具材料加熱到適當的溫度，然后緩慢冷卻。這個過程中，材料的晶體結構會轉變為較為穩定的組織，如珠光體或貝氏體。
5. 表面處理：模具熱處理完成后，還可以進行表面處理，如表面淬火、氮化、滲碳等，以增加模具的耐磨性、抗腐蝕性和表面硬度。
模具熱處理加工的特點
1. 提高硬度
經過淬火處理后，模具的硬度能夠得到非常有效的提高，這也是熱處理加工能夠發揮最大價值的地方之一。此外，如果需要模具質地更加韌性，則需要對模具進行回火處理。
2. 提高耐磨性
模具在使用過程中，經常會受到很大的摩擦力和沖擊力，因此對模具表面的耐磨性提出了很高的要求。經過熱處理加工后，模具表面的硬度得以有效提高，耐磨性也得到明顯的提高。
3. 提高耐腐蝕性
在一些特殊的工作環境下，模具可能會遭受氧化、腐蝕等現象，使模具表面受損，從而影響整個生產過程的正常進行。經過熱處理加工后，模具的表面可以得到特殊的處理，增加了其耐腐蝕性，從而提高了模具的使用壽命。
4. 延長模具的使用壽命
模具經過熱處理加工后，可以有效提高硬度、耐磨性及耐腐蝕性等多方面性能，使模具在使用過程中更加耐用，從而可以延長模具的使用壽命。
因此，模具經過熱處理加工的特點和好處是明顯的，熱處理加工可以充分發揮模具材料的最大潛力，提高模具的性能并延長其使用壽命，這對于生產效率和產品質量的提高至關重要。
熱作模具熱處理操作時需要注意
1、錘鍛模淬火出油后立即進入回火爐中回火，進爐溫度大于300oC，在空氣中停留時間不準超過0.5h；不準用低溫去應力的方法長時間保溫后再回火。
2、 在空氣爐中加熱時，應對模口進行保護，以防氧化脫碳。當模口向下裝入鐵盤中時，鐵盤中應放保護劑，保護劑可以用舊固體滲碳劑，也可以用質量分數為70%的鑄鐵屑+質量分數為30%的干木炭均拌。鑄鐵屑在600oC左右焙燒去油水和硫雜質，木炭粒度小于2.00mm。保護劑厚度20~30mm，模塊四周也要填放保護劑并用耐火泥和石棉粉封死。模口向上不用鐵盤時，可在模腔內填10~20的保護劑，四周用石棉粉和水玻璃調成的粘糊狀混合物嚴密封蓋，并等其干燥再進爐。對于先熱處理后開模腔、加工余量大的模塊，可以不加保護劑。
3、在保護氣氛中加熱時，當回火爐爐溫加熱至750oC以上才能通入適量的保護氣，否則，有爆炸危險。
4、清理模具型腔內的鐵屑、油污等臟物。根據模具的幾何形狀，對不需要淬火的孔、薄邊、棱角用石棉耐火泥或其它材料進行保護，以防淬火開裂。
5、鍛模可以在爐溫升到淬火溫度后進爐，以縮短生產周期。冷爐裝料時，可階梯升溫：在300~400oC保溫1h再升溫。高溫淬火模具應該有2~3個加熱階梯。
6、小型模塊可以在鹽浴爐中加熱，注意鹽浴不能溢出爐口。
7、模具燕尾的硬度比模口低。整體淬火的模具可以用退火主法來降低燕尾硬度。小模塊可以將燕尾吊在810~830oC的鹽爐中退火。大模塊應有專門退火設備。
8、在加熱保溫時，要勤觀察回火爐儀表和目測爐溫。
9、在箱式電爐中加熱時，模塊同爐壁的距離應大于100mm，離爐門400m。
10、大型模塊整體淬火時，為防止畸變和型腔太軟，模式塊可以側面垂直入油，或模腔傾斜30~45oC入油。
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