田永流
摘 要 現(xiàn)代工業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展離不開模具,它被廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域,尤其是制造業(yè)。而工廠要采用熱處理技術(shù)、利用模具才能制造出高質(zhì)量的產(chǎn)品。因此本文探討的就是熱處理工藝在模具制造過程中的應(yīng)用,從而促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
關(guān)鍵詞 熱處理工藝 模具制造 應(yīng)用
中圖分類號:TQ32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
所謂模具就是一種用于制造的模型。模具的制造程序有多種類型,但是大多數(shù)都需要用到熱處理技術(shù),并且熱處理技術(shù)貫穿了模具制作的整個過程。通過討論熱處理工藝在模具制造過程中的應(yīng)用,使得模具的制造更好地符合現(xiàn)代工業(yè)的要求,從而促進(jìn)其發(fā)展。
1熱處理工藝在模具制造過程中的應(yīng)用優(yōu)勢
熱處理的原理是將金屬在特定環(huán)境下進(jìn)行加熱,保持溫度恒定,然后再冷卻等等一系列步驟使得金屬的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化從而性能也發(fā)生改變的技術(shù)。而模具的熱處理是保證模具性能的重要工藝。通過熱處理,能夠充分發(fā)揮模具的材料潛力、提高其加工性能。因此熱處理工藝在模具制造過程中擁有著極大的應(yīng)用優(yōu)勢,值得推廣。
2熱處理工藝在模具制造過程中的應(yīng)用方法
2.1預(yù)備熱處理環(huán)節(jié)的應(yīng)用
2.1.1球化退火
球化退火主要適用于像碳素工具鋼、合金工具鋼這樣的共析鋼或者過共析鋼。這些鋼經(jīng)過鍛造以后所得的組織硬而脆,不僅難以切割加工而且淬火的時候也容易變形開裂。但是如果是經(jīng)過球化退火得到的組織與普通的相比,硬度就相對較低而且不易變形,這樣大大提高了產(chǎn)品的性能。
2.1.2去應(yīng)力退火
去應(yīng)力退火可以用于去除由于塑性形變加工、焊接等造成的以及鑄件內(nèi)殘余應(yīng)力而進(jìn)行的退火。通過采取去應(yīng)力退火能夠提高模具的穩(wěn)定性,防止其在淬火中變形開裂。在模具使用了一些時間以后對其進(jìn)行去應(yīng)力退火能夠很好地消除模具的疲勞應(yīng)力,從而延長模具的使用壽命。
2.1.3正火
正火是一種加熱工件、保溫,然后從爐中取出在空氣中進(jìn)行過噴水、噴霧或者吹風(fēng)冷卻處理的金屬熱處理工藝。經(jīng)過正火,首先可以改善低碳模具鋼的加工性能,去除其切割的不良效果。然后在熱加工以后容易出現(xiàn)魏氏組織、晶粒粗大等過熱缺陷和帶狀組織等現(xiàn)象,還有就是可以消除過共析模具鋼的網(wǎng)狀碳化物,使其球化退火的質(zhì)量大大增強??偠灾?,正火是一種能夠有效提高生產(chǎn)效率以及模具壽命的方法,不可缺少。
2.1.4調(diào)質(zhì)
調(diào)質(zhì)處理可以為表面淬火和滲氮時減少變形打下很好的金相組織基礎(chǔ),所以其在預(yù)備熱處理過程中是十分常用的方法。采用調(diào)質(zhì)處理,更有利于碳化物形態(tài)的改變,從而可以更為明顯地提高模具的強度和韌性,對比球化退火,其處理的效果更好,力學(xué)性能更高。
2.2最終熱處理環(huán)節(jié)的應(yīng)用
2.2.1淬火
在模具鋼材加熱到了一定的溫度,并且保溫了一段時間以后,再根據(jù)模具鋼種和零件的熱處理技術(shù)對其進(jìn)行冷卻,從而獲得馬氏體和貝氏體組織的一種熱處理工藝稱之為淬火。模具鋼淬火有三個最重要的點,一是加熱的溫度,二是保溫的時間,三是冷卻介質(zhì)。因此對于淬火過程中的加熱設(shè)備、模具鋼成分等等都必須要嚴(yán)格把關(guān)才能夠發(fā)揮淬火工藝的最大作用。
2.2.2回火
回火是在淬火的基礎(chǔ)上將模具鋼加熱到奧氏體轉(zhuǎn)變溫度一下,然后再保溫1~2小時以后再冷卻的一項工藝?;鼗鸬膬?yōu)勢有很多,比如其能使得模具鋼的組織更加穩(wěn)定、脆性降低、韌性提高等等,同時還能夠盡可能消除淬火應(yīng)力,使得模具鋼的形狀與尺寸得以穩(wěn)定,防止其開裂變形。因此其作為模具鋼預(yù)先熱處理的一道工序,是具有極其重要的意義的。
2.3表明強化環(huán)節(jié)的應(yīng)用
表面強化環(huán)節(jié)的方法有很多,有傳統(tǒng)的表面淬火技術(shù)、熱噴涂技術(shù)、熱擴滲技術(shù)、堆焊技術(shù)以及電鍍硬鉻技術(shù)等等,也有新興的激光表面強化技術(shù)、離子注入技術(shù)、化學(xué)以及物理氣相沉積技術(shù)等。這些技術(shù)都能夠起到改變模具表層的成分和組織,從而使得模具具有耐磨、耐熱、耐腐蝕以及抗疲勞和抗粘結(jié)等等特異性能的功能。
3熱處理工藝在模具制造過程中的應(yīng)用實例
3.1真空熱處理的技術(shù)在模具制造中的廣泛應(yīng)用
在20世紀(jì)80年代,熱處理技術(shù)就已經(jīng)被廣泛應(yīng)用了。模具的真空熱處理在這個基礎(chǔ)上滲透了新的理念,從而為打造更好品質(zhì)的模具提供了技術(shù)支持。它增強了產(chǎn)品的韌性以及強度,同時有效防止了加熱時的氧化現(xiàn)象、降低了產(chǎn)品的變形率,從而大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
3.2熱處理在模具表面處理技術(shù)中的重要作用
模具的表面性能對于模具的整體性能以及壽命而言是極其重要的,因此表面處理技術(shù)不能夠被忽視。在實際使用模具過程中,常常會對模具表面進(jìn)行涂抹以及綜合處理,使得其達(dá)到理想的表面性能,從而大大增強產(chǎn)品的各項性能。
3.3滲氮技術(shù)和滲碳技術(shù)對模具性能提高的重要作用
滲氮技術(shù)可以使得模具形成良好的表面,同淬火技術(shù)相互協(xié)調(diào)就能夠使得模具的變形率大大降低。而滲碳技術(shù)則可以很好地提高模具本身的韌性,使得模具表面的硬度大大增強。
3.4硬化膜沉積技術(shù)中的應(yīng)用
硬化膜沉積技術(shù)在很早以前就被人們廣泛應(yīng)用了。與其他技術(shù)相比,其成本相對高一些,但是其對于模具表面以及內(nèi)部性能的提升作用要更好。通過挖掘材料的使用潛力,增加膜間表面的磨合強度,能夠更好地增強模具的韌性,從而使得模具的質(zhì)量大大提高。
4結(jié)語
由上述可知,不同的模具制造需要選擇不同的工作條件以及不同性能要求的模具材料,采用最合適的熱處理工藝,從而使得模具能夠充分發(fā)揮其材料潛力,使用壽命大大提高。只有這樣,模具的性能才能滿足現(xiàn)代工業(yè)的需求,從而不斷促進(jìn)其發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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