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塑料模具鋼材型號大全,塑料模具零件的熱處理技術
來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-12-07 | 1 次瀏覽 | 分享到:
塑料模具鋼材型號大全,塑料模具零件的熱處理技術

  塑料模具鋼材型號大全,塑料模具零件的熱處理技術

  

  塑料模具鋼材型號大全,不同種類的鋼材用作塑料模具,其化學成分和力學性能不同,因此制造工藝路線也不同。同樣,不同類型的塑料模具鋼采用不同的熱處理工藝。主要介紹塑料模具的制造工藝路線和熱處理工藝的特點。

  

模具鋼


  一、熱處理術語解釋

  

  1.熱處理

  

  (1)概念:將鋼加熱到合適的溫度,保持一定時間,然后緩慢冷卻(一般隨爐冷卻)的熱處理工藝。

  

  (2)目的:

  

  a、降低鋼的硬度,提高塑性(便于切削);

  

  b、細化晶粒,均勻鋼的組織和成分;

  

  c、消除鋼中殘余內應力,防止變形和開裂。

  

  (3)分類:完全退火;球化退火;應力消除退火

  

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  (1)概念:將鋼加熱到Ac3或ACcm以上30 ~ 500°C,保溫適當時間,在空氣中冷卻的工藝方法。

  

  (2)用途:用途與退火基本相同,但正火的冷卻速度略快于退火,因此正火后獲得的珠光體組織更細小,其強度和硬度均高于退火鋼。

  

  正火比退火生產周期短,成本低,操作方便,所以最好在可能的條件下進行正火,但退火適用于復雜零件。

  

  3.抑制

  

  (1)概念:將鋼加熱到Ac3或Ac1以上的一定溫度,保持一定時間,然后以適當的速度冷卻,得到馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝。

  

  (2)目的:獲得馬氏體,提高鋼的強度和硬度。

  

  4.回火

  

  (1)概念:將淬火鋼重新加熱到Ac1點以下的某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝。

  

  (2)目的:

  

  一、消除內應力;

  

  a.獲得所需的力學性能(提高鋼的韌性,適當調整鋼的強度和硬度);

  

  b.穩定結構和尺寸

  

  二、塑料模具的制造工藝路線

  

  1.由低碳鋼和低碳合金鋼制成的模具

  

  比如20,20cr,20CrMnTi等鋼的工藝路線是:下料→鍛模毛坯→退火→機械粗加工→冷擠壓成形→再結晶退火→機械精加工→滲碳→淬火、回火→打磨拋光→裝配。

  

  2.高合金滲碳鋼模具

  

  比如12CrNi3A和12CrNi4A鋼的工藝路線是:下料→鍛模毛坯→高溫正火回火→機械粗加工→高溫回火→精加工→滲碳→淬火回火→打磨拋光→裝配。

  

  3.回火和回火鋼模具

  

  比如45,40Cr鋼的工藝路線是:下料→鍛模毛坯→退火→機械粗加工→淬火回火→機械精加工→切邊、拋光→裝配。

  

  4.碳素工具鋼和合金工具鋼模具

  

  比如T7A~T10A、CrWMn、9SiCr等鋼的工藝路線是:落料→鍛造成模坯→球化退火→機械粗加工→去應力退火→機械半精加工→機械精加工→淬火、回火→打磨拋光→裝配。

  

  5.預硬化鋼模具

  

  例如5NiSiCa、3Cr2Mo(P20)和其他鋼。對于直接用棒材加工的,由于供貨狀態,已經進行了預硬化處理,可以直接加工成型,然后拋光組裝。對于待鍛造再加工的毛坯,工藝路線為:落料→鍛造改性→球化退火→刨平或銑六面→預硬化處理(34 ~ 42 HRC) →機械粗加工→應力消除退火→機械精加工→拋光→裝配。

  

  三、塑料模具熱處理的特點

  

  (1)滲碳鋼塑料模具的熱處理特點

  

  1.對于高硬度、高耐磨性、高韌性的塑料模具,應采用滲碳鋼制造,最終熱處理應采用低溫滲碳淬火回火。

  

  2.對于滲碳層的要求,滲碳層的厚度一般為0.8 ~ 1.5 mm,用硬填料壓制塑料時為1.3 ~ 1.5 mm,壓制軟塑料時為0.8 ~ 1.2 mm。滲碳層的碳含量優選為0.7% ~ 1.0%。如果采用碳氮共滲,耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化性和抗粘著性會更好。

  

  3.滲碳溫度一般為900 ~ 920℃,840 ~ 860℃的中溫碳氮共滲適用于復雜型腔的小型模具。滲碳時間為5 ~ 10h,應根據滲碳層厚度的要求進行選擇。滲碳工藝應采用分級滲碳工藝,即在高溫階段(900 ~ 920℃),碳迅速滲入零件表層;中溫階段(820 ~ 840℃)主要是增加滲碳層厚度,使滲碳層建立均勻合理的碳濃度梯度分布,便于直接淬火。

  

  4.滲碳后的淬火工藝因鋼種而異。滲碳后,可單獨使用:再加熱淬火;分級滲碳后直接淬火(如合金滲碳鋼);中溫碳氮共滲后直接淬火(如工業純鐵或低碳鋼冷擠壓成型的小型精密模具);滲碳后空冷淬火(如高合金滲碳鋼制成的大中型模具)。

  

  (2)硬化鋼塑料模具的熱處理

  

  1.對于形狀復雜的模具,應在粗加工后進行熱處理,再進行精加工,可以保證熱處理時變形最小。對于精密模具,變形應小于0.05%。

  

  2.塑料模具型腔的表面要求非常嚴格,因此需要保證型腔表面在淬火和加熱過程中不被氧化、脫碳、腐蝕或過熱。嚴格脫氧后應在保護氣氛爐或鹽浴爐中加熱。如果在普通箱式電阻爐中加熱,應在模腔表面涂上保護劑,并控制加熱速度。冷卻時,應選擇適度的冷卻介質,并控制冷卻速度,以避免淬火和報廢時變形和開裂。一般優選熱浴淬火,也可采用預冷淬火。

  

  3.淬火后應及時回火,回火溫度應高于模具工作溫度,回火時間應足夠,視模具材料和截面尺寸而定,但至少應在40 ~ 60 min。

  

  (3)預硬化鋼塑模具的熱處理

  

  1.預硬化鋼以預硬化狀態供應,一般不進行熱處理,但有時需要進行改性,改性后的模坯必須進行熱處理。

  

  2.預淬火鋼的預熱處理通常采用球化退火,目的是消除鍛造應力,獲得均勻的球狀珠光體組織,降低硬度,提高塑性,改善模坯的可加工性或冷擠壓成形性。

  

  3.預淬火鋼的預硬化處理工藝簡單,大部分是調質處理,調質后得到回火索氏體組織。高溫回火的溫度范圍很廣,可以滿足模具的各種工作硬度要求。由于這類鋼淬透性好,可采用油冷、風冷或硝酸鹽分級淬火進行淬火。

  

  (4)時效硬化鋼塑料模具的熱處理

  

  1.時效硬化鋼的熱處理過程包括兩個基本步驟。首先進行固溶處理,即將鋼加熱到高溫,使各種合金元素溶解在奧氏體中,然后對奧氏體進行淬火,得到馬氏體組織。第二步是時效處理,利用時效強化達到最終所需的力學性能。

  

  2.溶液處理的加熱一般在鹽浴爐和箱式爐中進行,加熱時間可分別為1分鐘/毫米和2 ~ 2.5分鐘/毫米。淬透性好的鋼可以用油冷或風冷淬火。鍛模毛坯時若能精確控制終鍛溫度,鍛后可直接進行固溶淬火。

  

  3.時效處理最好在真空爐中進行。如果是在箱式爐中進行,為防止型腔表面氧化,應在爐內引入保護氣氛,或使用氧化鋁粉、石墨粉、鑄鐵屑在填料保護下進行老化。對于保護性加熱,需要適當延長保溫時間,否則難以達到時效效果。


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