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模具真空熱處理技術(shù)知識分享

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真空熱處理是指將模具零件置于真空熱處理設備中,進(jìn)行加熱、保溫和冷卻的工藝方法。其是當前先進(jìn)的模具熱處理技術(shù)之一。隨著(zhù)模具質(zhì)量的要求越來(lái)越高,一般熱處理難以達到技術(shù)要求,模具經(jīng)真空熱處理后,表面不氧化、不脫碳,淬火畸變小,表面硬度均勻,使用性能得到提高,模具使用壽命普遍增加,一般能提高30%以上,另外真空熱處理可將加工余量(磨削或拋光)縮小1/3~1/2,從而提高了生產(chǎn)效率、降低了模具制造成本。真空熱處理尤其適合于高精密、要求尺寸和性能穩定的模具。模具真空熱處理技術(shù)有:真空淬火、真空回火、真空滲碳、真空滲氮、真空滲金屬等。

1.真空熱處理工藝參數

(1)真空度

真空度直接影響到模具表面的粗糙度,從而影響表面質(zhì)量性能,為防止模具表面的合金元素的揮發(fā),應選擇合理的真空度。

(2)預熱溫度

當真空熱處理的加熱溫度為1000~1100℃時(shí),在800~850℃進(jìn)行一次預熱;當加熱溫度超過(guò)1200℃時(shí),形狀簡(jiǎn)單的模具可在850℃進(jìn)行一次預熱,較大或復雜的模具則應在500~600℃和800~850℃進(jìn)行兩次預熱。

(3)保溫

1)加熱溫度。真空淬火的加熱溫度一般取鹽浴爐和空氣爐的下限。真空回火、真空退火、真空固溶處理及真空時(shí)效的加熱溫度一般與常規熱處理時(shí)的加熱溫度相同。

2)保溫時(shí)間。通常情況下真空加熱時(shí)間為鹽浴爐的6倍,空氣爐的2倍,經(jīng)驗公式為τ=KB+T,其中,τ為加熱保溫時(shí)間(min),K為保溫時(shí)間系數(min/mm),B為模具的有效厚度(mm),T為時(shí)間裕量(或稱(chēng)固定時(shí)間)(min)。

2.模具的真空淬火

(1)預熱

低合金鋼(40Cr、60Si2Mn等)、中合金鋼(CrWMn、9CrSi、5CrNiMo等)可選擇兩級加熱(如650℃預熱→850℃淬火加熱);高合金鋼(H13、Cr12MoV等)可選擇三級加熱(如650℃預熱→850℃預熱→1030℃淬火加熱)。

(2)加熱保溫時(shí)間的選擇

保溫時(shí)間既要確保一定量的碳化物充分溶解,提高奧氏體中的合金含量,為二次硬化峰溫度回火時(shí)有較明顯的硬度回升提供保證,又不能產(chǎn)生過(guò)熱而影響模具質(zhì)量。

 (3)冷卻方式

模具鋼的真空淬火可采用油淬、氣淬、水淬、硝鹽淬火等。合金模具鋼均可實(shí)施真空油淬,從而獲得光亮的表面及合理的性能。與氣冷淬火相比,因油冷速度快而容易獲得高的韌性和強度。氣冷淬火可獲得更小的淬火畸變。

真空淬火冷卻方式應根據模具的形狀、材質(zhì)、尺寸、技術(shù)要求等來(lái)選擇。


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