模具熱處理技術(shù)的走勢
2018-10-10
模具熱處理是保證模具性能的重要工藝過程積極回應。它對模具的如下性能有著直接的影響。 模具的制造精度：組織轉(zhuǎn)變不均勻又進了一步、不徹底及熱處理形成的殘余應(yīng)力過大造成模具在熱處理后的加工多種場景、裝配和模具使用過程中的變形，從而降低模具的精度規劃，甚至報廢擴大公共數據。 模具的強度：熱處理工藝制定不當、熱處理操作不規(guī)范或熱處理設(shè)備狀態(tài)不完好帶動擴大，造成被處理模具強度(硬度)達不到設(shè)計要求核心技術體系。 模具的工作壽命：熱處理造成的組織結(jié)構(gòu)不合理、晶粒度超標等持續發展，導(dǎo)致主要性能如模具的韌性必然趨勢、冷熱疲勞性能、抗磨損性能等下降擴大，影響模具的工作壽命多樣性。 模具的制造成本：作為模具制造過程的中間環(huán)節(jié)或最終工序，熱處理造成的開裂新格局、變形超差及性能超差明顯，大多數(shù)情況下會使模具報廢，即使通過修補仍可繼續(xù)使用顯示，也會增加工時創新為先，延長交貨期，提高模具的制造成本重要作用。 正是熱處理技術(shù)與模具質(zhì)量有十分密切的關(guān)聯(lián)性持續向好，使得這二種技術(shù)在現(xiàn)代化的進程中，相互促進充足，共同提高。近年來的積極性，國際模具熱處理技術(shù)發(fā)展較快的領(lǐng)域是真空熱處理技術(shù)綠色化發展、模具的表面強化技術(shù)和模具材料的預(yù)硬化技術(shù)至關重要。 一、模具的真空熱處理技術(shù) 真空熱處理技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術(shù)效果，它所具備的特點使用，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加氧化和不脫碳密度增加、真空脫氣或除氣有效性，消除氫脆，從而提高材料(零件)的塑性機遇與挑戰、韌性和疲勞強度廣泛關註。真空加熱緩慢、零件內(nèi)外溫差較小等因素集成技術，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等就能壓製。 按采用的冷卻介質(zhì)不同，真空淬火可分為真空油冷淬火適應能力、真空氣冷淬火更優美、真空水冷淬火和真空硝鹽等溫淬火。模具真空熱處理中主要應(yīng)用的是真空油冷淬火防控、真空氣冷淬火和真空回火成效與經驗。為保持工件(如模具)真空加熱的優(yōu)良特性，冷卻劑和冷卻工藝的選擇及制定非常重要堅實基礎，模具淬火過程主要采用油冷和氣冷傳遞。 對于熱處理后不再進行機械加工的模具工作面，淬火后盡可能采用真空回火深入闡釋，特別是真空淬火的工件(模具)相關性，它可以提高與表面質(zhì)量相關(guān)的機械性能。如疲勞性能物聯與互聯、表面光亮度穩定、腐蝕性等。 熱處理過程的計算機模擬技術(shù)(包括組織模擬和性能預(yù)測技術(shù))的成功開發(fā)和應(yīng)用供給，使得模具的智能化熱處理成為可能優勢與挑戰。由于模具生產(chǎn)的小批量(甚至是單件)、多品種的特性解決方案，以及對熱處理性能要求高和不允許出現(xiàn)廢品的特點趨勢，又使得模具的智能化處理成為必須。模具的智能化熱處理包括：明確模具的結(jié)構(gòu)上高質量、用材一站式服務、熱處理性能要求：模具加熱過程溫度場、應(yīng)力場分布的計算機模擬著力增加；模具冷卻過程溫度場智能化、相變過程和應(yīng)力場分布的計算機模擬科技實力；加熱和冷卻工藝過程的仿真；淬火工藝的制定建設；熱處理設(shè)備的自動化控制技術(shù)在此基礎上。國外工業(yè)發(fā)達國家， 如美國前來體驗、日本等自主研發，在真空高壓氣淬方面，已經(jīng)開展了這方面的技術(shù)研發(fā)更加廣闊，主要針對目標也是模具損耗。 二、模具的表面處理技術(shù) 模具在工作中除了要求基體具有足夠高的強度和韌性的合理配合外不斷發展，其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關(guān)重要積極影響。這些表面性能指：耐磨損性能、耐腐蝕性能緊密協作、摩擦系數(shù)越來越重要、疲勞性能等。這些性能的改善發揮重要作用，單純依賴基體材料的改進和提高是非常有限的醒悟，也是不經(jīng)濟的，而通過表面處理技術(shù)高質量，往往可以收到事半功倍的效果也逐步提升，這也正是表面處理技術(shù)得到迅速發(fā)展的原因。 模具的表面處理技術(shù)註入了新的力量，是通過表面涂覆重要的作用、表面改性或復(fù)合處理技術(shù)，改變模具表面的形態(tài)去創新、化學(xué)成分足夠的實力、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)，以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程結構。從表面處理的方式上更適合，又可分為：化學(xué)方法、物理方法物理化學(xué)方法和機械方法溝通協調。雖然旨在提高模具表面性能新的處理技術(shù)不斷涌現(xiàn)要素配置改革，但在模具制造中應(yīng)用較多的主要的滲氮、滲碳和硬化膜沉積高效節能。 滲氮工藝有氣體滲氮影響力範圍、離子滲氮、液體滲氮等方式．每一種滲氮方式中，都有若干種滲氮技術(shù)應用提升，可以適應(yīng)不同鋼種不同工件的要求主動性。由于滲氮技術(shù)可形成優(yōu)良性能的表面創造性，并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協(xié)調(diào)發展的關鍵，同時滲氮溫度低滲氮后不需激烈冷卻，模具的變形極小規模設備，因此模具的表面強化是采用滲氮技術(shù)較早真諦所在，也是應(yīng)用最廣泛的。 模具滲碳的目的競爭力，主要是為了提高模具的整體強韌性充分，即模具的工作表面具有高的強度和耐磨性。由此引入的技術(shù)思路是集聚，用較低級的材料競爭力，即通過滲碳淬火來代替較高級別的材料，從而降低制造成本狀況。 硬化膜沉積技術(shù)目前較成熟的是CVD機製性梗阻、PVD。為了增加膜層工件表面的結(jié)合強度全過程，現(xiàn)在發(fā)展了多種增強型CVD集成應用、’PVI)技術(shù)。硬化膜沉積技術(shù)最早在工具(刀具不負眾望、刃具高效流通、量具等)上應(yīng)用，效果極佳精準調控，多種刀具已將涂覆硬化膜作為標準工藝功能。模具自上個世紀80年代開始采用涂覆硬化膜技術(shù)。目前的技術(shù)條件下解決，硬化膜沉積技術(shù)(主要是設(shè)備)的成本較高預期，仍然只在一些精密、長壽命模具上應(yīng)用集成技術，如果采用建立熱處理中心的方式具有重要意義，則涂覆硬化膜的成本會大大降低，更多的模具如果采用這一技術(shù)大部分，可以整體提高我國的模具制造水平強大的功能。 三、模具材料的預(yù)硬化技術(shù) 模具在制造過程中進行熱處理是絕大多數(shù)模具長時間沿用的一種工藝解決方案，白上個世紀70年代開始優勢，國際上就提出預(yù)硬化的想法，但由于加工機床剛度和切削刀具的制約，預(yù)硬化的硬度無法達到模具的使用硬度便利性，所以預(yù)硬化技術(shù)的研發(fā)投入不大方法。隨著加工機床和切削刀具性能的提高，模具材料的預(yù)硬化技術(shù)開發(fā)速度加快提供有力支撐，到上個世紀80年代切實把製度，國際上工業(yè)發(fā)達國家在塑料模用材上使用預(yù)硬化模塊的比例已達到30％(目前在60％以上)。我國在上世紀90年代中后期開始采用預(yù)硬化模塊(主要用國外進口產(chǎn)品)自行開發。 模具材料的預(yù)硬化技術(shù)主要在模具材料生產(chǎn)廠家開發(fā)和實施進行部署。通過調(diào)整鋼的化學(xué)成分和配備相應(yīng)的熱處理設(shè)備，可以大批量生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的預(yù)硬化模塊應用情況。我國在模具材料的預(yù)硬化技術(shù)方面保護好，起步晚，規(guī)模小表現，目前還不能滿足國內(nèi)模具制造的要求特點。 采用預(yù)硬化模具材料，可以簡化模具制造工藝結論，縮短模具的制造周期和諧共生，提高模具的制造精度≈悄芑�？梢灶A(yù)見科技實力，隨著加工技術(shù)的進步，預(yù)硬化模具材料會用于更多的模具類型