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模具熱處理包括鍛造后的退火,,粗加工以后高溫回火或低溫回火,,精加工后的淬火與回火,,電火花,、線切割以后的去應(yīng)力低溫回火。只有冷熱加工很好相互配合,,才能保證良好的模具壽命,。 g3 @( G" V& I z4 C
模具型腔大而壁薄時(shí)需要采用正常淬火溫度的上限,以使殘留奧氏體量增加,,使模具不致脹大,。快速加熱法由于加熱時(shí)間短,,氧化脫碳傾向減少,,晶粒細(xì)小,對(duì)碳素工具鋼大型模具淬火變形小,。對(duì)高速鋼采用低淬,、高回工藝比較好,淬火溫度低,,回火溫度偏高,,可大大提高韌性,盡管硬度有所降低,,但對(duì)提高因折斷或疲勞破壞的模具壽命極為有效,。通常Cr12MoV鋼淬火加熱溫度為1000℃,油冷,,然后220℃回火,。如能在這種熱處理以前先行熱處理一次,即加熱至1100℃保溫,,油冷,,700℃高溫回火,則模具壽命能大幅度提高,。我們?cè)?0年代初期對(duì)3Cr2W8V鋼施行高淬,、高回工藝熱處理鋼絲鉗熱鍛模具也取得良好效果,壽命提高2倍多,。采用低溫氮碳共滲工藝,,表面硬度可達(dá)1200HV,也能大大提高模具壽命,。
/ ]/ ~3 m. W4 y7 P; P, m 低溫電解滲硫可降低金屬變形時(shí)的摩擦力,,提高抗咬粘性能。使用6W6Mo5Cr4V鋼制作冷擠壓凸模,經(jīng)低溫氮碳共滲后,,使用壽命平均提高1倍以上,,再經(jīng)低溫電解滲硫處理可以進(jìn)一步提高壽命50%。模具淬火后存在很大的殘留應(yīng)力,,它往往引起模具變形甚至開(kāi)裂,。為了減少殘留應(yīng)力,模具淬火后應(yīng)趁熱進(jìn)行回火,,回火應(yīng)充分,,回火不充分易產(chǎn)生磨前裂紋。對(duì)碳素工具鋼,,200℃回火1h,,殘留應(yīng)力能消除約50%,回火2h殘留應(yīng)力能消除約75%~80%,,而如果500~600℃回火1h,,則殘留應(yīng)力能消除達(dá)90%。$ [# R6 `* b* _- h D
某廠CrWMn鋼制凸模淬火后回火1h,,使用不久便斷裂,,而當(dāng)回火2.5h,使用中未發(fā)現(xiàn)斷裂現(xiàn)象,。這說(shuō)明回火不均勻,雖然表面硬度達(dá)到要求,,但工作內(nèi)部組織不均勻,,殘留應(yīng)力消除不充分,模具易早期破裂失效,。4 P& d; F& i3 X7 ]% o! A
回火后一般為空冷,,在回火冷卻過(guò)程中,材料內(nèi)部可能會(huì)出現(xiàn)新的拉應(yīng)力,,應(yīng)緩冷到100~120℃以后再出爐,,或在高溫回火后再加一次低溫回火。表面覆層硬化技術(shù)中的PVD,、CVD近年來(lái)獲得較大的進(jìn)展,,在PVD中常用的真空蒸鍍、真空濺射鍍和離子鍍,,其中離子鍍層具有附著力強(qiáng),、澆鍍性好,沉積速度快,,無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn),。離子鍍工藝可在模具表面鍍上TiC、TiN,其使用壽命可延長(zhǎng)幾倍到幾十倍,。離子鍍是真空蒸膜與氣體放電相結(jié)合的一種沉積技術(shù),。空心陰極放電法(HCD法)是先用真空泵抽真空,,再向真空泵通入反應(yīng)氣體,,并使真空度保持在10-5~10-2Pa范圍內(nèi),利用低壓大電流HCD電子槍使蒸發(fā)的金屬或化合物離子化,,從而在工作表面堆積成一層防護(hù)膜,。為提高鍍敷效率,一般在工件上施加負(fù)電壓,。
5 x8 U- X! f. C: z 鍛模的表面處理技術(shù)國(guó)內(nèi)應(yīng)用不太多,,這一領(lǐng)域大有開(kāi)發(fā)的必要。整體模腔的滲碳,、滲氮,、滲硼、碳氮共滲以及模腔局部的噴涂,、刷鍍和堆焊等表面硬化支持都是很有發(fā)展前途的,,突破這一領(lǐng)域?qū)⑹刮覈?guó)制模技術(shù)得到很大提高。模具失效以后的焊補(bǔ)技術(shù),,國(guó)內(nèi)90年代初期就有工廠進(jìn)行研究和應(yīng)用,,如青海鍛造廠,焊補(bǔ)后的鍛模壽命可提高1倍,。
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