Ⅰ 模具用鋼的常用熱處理方法有哪些
鋼的熱處理是將鋼在固態下,通過加熱、保溫和冷卻的方式來改變其內部組織,從而獲得所需性能的一種工
藝方法。熱處理的主要種類如下:
退火:把鋼加熱到一定溫度並在此溫度下保溫,然後緩慢地冷卻到室溫,這一熱處理工藝稱為退火,常用的
退火方法有完全退火、球化退火和去應力退火。
正火:將鋼加熱到一定溫度,保溫一段時間,然後在空氣中冷卻的熱處理方法稱為正火。正火與退火的目的
基本相同,但正火的冷卻速度比退火冷卻速度快,得到的組織較細,硬度、強度較退火高。
淬火:將鋼加熱到一定溫度,經保溫後快速在水(或油)中冷卻的熱處理方法稱為淬火。它的目的是提高材料
的強度、硬度、耐磨性等。常用的淬火方法有:單介質淬火法、雙介質淬火法、分級悴火。常川淬火劑有水、油或
鹽、鹼的水溶液。
回火:將淬火後的鋼重新加熱到某一溫度,並保溫一段時間,然後以一定的方式冷卻至室溫,這種熱處理方
法稱為回火。回火是淬火的繼續,經淬火的鋼須進行回火處理.回火的目的是減少或消除工件淬火時產生的內應力
,適當調整鋼的強度和硬度,穩定組織,使工件在使用過程中不發生組織轉變。回火的種類有低溫回火、中溢回
火和高溫回火,其中「淬火十高溫回火」也稱「調質處理」,經調質處理的零件具有良好的綜合力學性能。
表面淬火:通過快速加熱使工件表面迅速達到淬火溫度.不等到熱量傳到心部就立即冷卻的熱處理方法。常用
的方法有火焰加熱表面淬火、感應加熱表面悴火等。
化學熱處理:鋼的化學熱處理是將工件置於化學介質中加熱保溫,改變表面的化學成分,從而改變表層性能
的熱處理工藝。常見的方法有滲碳、滲氮、液體碳氮共滲等。
Ⅱ 請問模具鋼表面TD處理的相關知識!
熱擴散法碳化物覆層處理(Thermal Diffusion Carbide Coating Process),簡稱TD覆層處理,是一種通過高溫擴散作用於工件表面形成一層數微米至數十微米的金屬碳化物覆層,其結構如上圖所示。該覆層具有極高的硬度,HV可達3200左右,且與母體材料冶金結合。實踐證明,這種覆層具有極高的耐磨,抗咬合,耐蝕等性能,可提高工件壽命數倍至數十倍,具有極高的使用價值。
Ⅲ 金屬材料進行TD熱處理有什麼作用
TD熱處理是金屬材料表面處理的一種,可以顯著提高金屬材料的表面硬度。例如TD滲釩,可以使模具鋼表面硬度達到HV2800以上,顯著高於普通的滲碳或滲氮處理(HV1000以下)。TD技術只能用於高碳含量的鋼種,而且由於處理後的硬度實在太高了,沒法進行切削或者磨製,所以適合做工件的最後工序。目前中國還沒有特別成功的TD處理企業,但是在美國和日本,TD技術已經是非常成熟的了,應用很廣泛。
Ⅳ 模具熱處理工藝是怎樣的
我們知道,模具在熱處理過程中,應特別注意保護型腔表面,防止表面氧化、侵蝕、脫碳或增碳。如果表面碳量過高,則會使殘余奧氏體增多,難以或根本無法拋光。淬火冷卻時,應採用較緩和的冷卻介質,以免變形和淬裂。可採用延遲冷卻淬火或熱浴淬火或空冷。採用易切削預硬鋼,可免除淬火而發生變形;採用馬氏體時效鋼或優質低合金時效鋼,可使時效變形率控制在0.05%以內;在粗加工和精加工之間及在高精加工之前進行去應力處理,可清除因加工殘余應力導致的變形;採用合理的熱處理工藝,使模具鋼獲得穩定的組織,可避免因組織轉變引起的變形;採用熱脹系數小的鋼材,可減小熱脹冷縮引起的變形。模具回火應充分,回火溫度應高於工作溫度,以免在工作時模具繼續發生回火轉變,因而在模腔表面出現組織應力。
Ⅳ 模具的表面強化熱處理有哪些
模具表面強化處理工藝主要有氣體氮化法、離子氮化法、電火 花表面強化法、滲硼、TD法、CVD法、PVD法、激光表面強化 法、離子注入法、等離子噴塗法等。
(1)氣體軟氮化:使氮在氮化溫度分解後產生活性氮原子,被 金屬表面吸收滲入鋼中並且不斷自表面向內擴散,形成氮化層。模 具經氮化處理後,表面硬度可達950〜1200HV,使模具具有很高 的紅硬度和高的疲勞強度,並提高模具表面的光潔度和抗咬合
能力
。
(2)離子氮化:將待處理的模具放在真空容器中,充以一定壓 力的含氮氣體(如氮或氮氫混合氣),然後以被處理模具作陰極, 以真空容器的罩壁作陽極,在陰陽極之間加400〜600V的直流電 壓,陰陽極間便產生輝光放電,容器里的氣體被電離,在空間產生 大量的電子與離子。在電場的作用下,正離子沖向陰極,以很高的 速度轟擊模具表面,將模具加熱。正離子沖入模具表面,獲得電子,變成氮原子被模具表面吸收,並向內擴散形成氮化層。應用離 子氮化法可提高模具的耐磨性和疲勞強度。
(3)電火花表面強化:這是一種直接利用電能的高能量密度對 模具表面進行強化處理的工藝。它是通過火花放電的作用,把作為 電極的導電材料滲進金屬工件表層,從而形成合金化的表面強化 層,使工件表面的物理、化學性能和力學性能得到改善。例如採用 WC、TiC等硬質合金電極材料強化高速鋼或合金工具鋼表面,可 形成顯微硬度1100HV以上的耐磨、耐蝕和具有紅硬性的強化層, 使模具的使用壽命明顯提高。電火花表面強化的優點是設備簡單、 操作方便,處理後的模具耐磨性提高顯著;缺點是強化表面較粗 糙,強化層厚度較薄,強化處理的效率低。
(4)滲硼:由於滲硼層具有良好的紅硬性、耐磨性,通過滲硼 能顯著提高模具表面硬度(達到1300〜2000HV)和耐磨性,可廣 泛用於模具表面強化,尤其適用於處理在磨粒磨損條件下的模具。 但滲硼層往往存著較大的脆性,這也限制了它的應用。
(5)TD熱處理:在空氣爐或鹽槽中放入一個耐熱鋼制的坩堝, 將硼砂放入坩堝加熱熔化至800〜1200℃,然後加入相應的碳化物 形成粉末(如欽、鋇、鈮、鉻),再將鋼或硬質合金工件放入坩堝 中浸漬保溫1〜2h,加入元素將擴散至工件表面並與鋼中的碳發生 反應形成碳化物層,所得到的碳化物層具有很高的硬度和耐磨性。
(6)CVD法(化學氣相沉積):將模具放在氫氣(或其它保護 氣體)中加熱至900〜1200℃後,以其為載氣,把低溫汽化揮發的 金屬化合物氣體如四氯化鈦和甲烷(或其它碳氫化合物)蒸氣帶入 爐中,使TiCl4中的鈦和碳氫化合物中的碳(以及鋼表面的碳分) 在模具表面進行化學反應,從而生成一層所需金屬化合物塗層(如 碳化欽)。
(7)PVD法:在真空室中使強化用的金屬原子蒸發,或通過荷 能粒子的轟擊,在一個電流偏壓的作用下,將其吸引並沉積到工件 表面形成強化層。利用PVD法可在工件表面沉積碳化鈦、氮化 鈦、氧化鋁等多種化合物。
(8)激光表面強化:當具有一定功率的激光束以一定的掃描速 度照射到經過黑化處理的模具工作表面時,將使模具工作表面在很 短時間內由於吸收激光的能量而急劇升溫。當激光束移開時,模具 工作表面由基材自身傳導而迅速冷卻,從而形成具有一定性能的表 面強化層,其硬度可提高15%〜20%,此外還具有耐磨性高、節 能效果顯著以及可改善工作條件等優點。
(9)離子注入:利用小型低能離子加速器,將需要注入元素的 原子,在加熱器的離子源中電離成離子,然後通過離子加熱器的高 電壓電場將其加熱,成為高速離子流,再經過磁分析器提煉後,將 離子束強行打入置於靶室中的模具工作表面,從而改變模具表面的 顯微硬度和表面粗糙度,降低表面摩擦系數,最終提高工件的使用 壽命。
Ⅵ 沖壓模具材料及熱處理
模具材料的性能對模具壽命有決定性的影響,根據模具的結構和使用情況,合理選用制模材料是模具工程師的重要任務之一。
模具熱處理及表面強化是模具製造中的關鍵工藝,是保證模具質量和使用壽命的重要環節,實際使用證明,在模具失效中由於熱處理不當引起的占很大比例。
模具用途廣泛,工作條件差別大,製造模具的材料范圍很廣。目前,沖壓模、塑料模、壓鑄模、粉末冶金模的材料以鋼為主,有些模具還可採用低熔點合金和非金屬材料等。
模具材料的性能要求及選用原則
模具用鋼主要性能要求如下:
1,硬度和耐磨性(最重要的模具失效形式,決定模具壽命)
2,可加工性能(模具零件形狀復雜,要求熱處理變形小)
3,強度和韌性(足夠的強度承受高壓,沖擊載荷等要求高韌性)
4,淬透性、拋光性、耐腐蝕性(塑料及添加劑的腐蝕作用)。
模具用鋼按用途可分為三大類:
1,冷作模具鋼:製作金屬在冷態下變形的模具,包括:冷沖模、冷擠壓模、冷鐓模、粉末壓制模。要求高硬度、高耐磨性及足夠強度和韌性。
2,熱作模具鋼:製造經過加熱的固態或液態金屬在壓力下成型的模具,包括:熱鍛模、壓鑄模。要求高溫下足夠的強度、韌性和耐磨性及高熱疲勞抗力和導熱性
3,塑料模具鋼:製造各種塑料模具。塑料品種多,要求差別大,其模具材料范圍廣。主要要求工藝性能高(熱處理變形小、拋光性好、耐腐蝕)
選用一般原則:滿足使用性能要求、良好的工藝性能、適當考慮經濟性。
Ⅶ 模具材料的選用及熱處理方法
①如果模具型腔復雜,尺寸較大建議用合金工具鋼,鋼牌號:2萬次用CrWMn
熱處理變形相對較小,材料比較常見,
成本低。10萬次用5CrMnMo、5CrNiMo
熱處理變形和耐熱性更好,良好的耐磨性。
熱處理:粗加工後進行調質處理,硬度達到HB250~280,然後精加工成形,淬火達到HRC62,再打磨拋光成形。
②如果你的模具尺寸不大,型腔結構簡單,且合模壓力比較小的話,完全可以用40Cr,2萬次,熱處理是淬火+回火。淬火溫度850~860,回火溫度500,10萬次,則淬火+回火+表面高頻淬火(HRC58~HRC62)
註:
淬火工藝是指將金屬工件加熱到某一適當溫度並保持一段時間,隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝
萬次是模具壽命的單位。
CrMnMo、CrWMn、CrNiMo是製作模具最常用的高碳合金工具鋼。
HRA、HRB、HRC是洛氏硬度的單位。HBS、HBW是布氏硬度的單位
。
HR指洛氏硬度;HB指布氏硬度。
洛氏硬度沒有單位,是一個無綱量的力學性能指標,其最常用的硬度標尺有A、B、C三種,通常記作HRA、HRB、HRC,其表示方法為硬度數據+硬度符號,如50HRC。
Ⅷ 模具製造中常用有哪些熱處理工藝
根據模具的工作條件,模具可分為冷作模具和熱作模具兩類,其熱處理工藝略有不同。
1、冷作模具:需要高硬度、高耐磨性,一定的韌性,故此類模具鋼往往含碳量高,因此,需要鍛後的預先熱處理和機械加工後的最終熱處理,通常的熱處理工藝為:球化退火,淬火+低溫回火,有時也需要化學熱處理,比如滲碳、滲氮、碳氮共滲等,也有進行表面淬火的,也有去應力退火的,個別的精密模具也需要穩定化回火或補充回火。
2、熱作模具:由於加工對象往往是加熱到奧氏體狀態的鋼,需要一定的硬度和高的耐磨性,由於鍛造的緣故,需要高的沖擊韌性,故此,此類鋼往往是中碳鋼和中碳合金鋼,需要的熱處理工藝常用的是調質處理工藝或淬火+高溫回火,有時也需要球化退火。
Ⅸ 模具熱處理 是什麼
模具熱處理是指材料在固態下,通過加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預期組織內和性能的一種金屬熱加工工藝容。
金屬熱處理是機械製造中的重要工藝之一,與其他加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分,而是通過改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學成分,賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量,而這一般不是肉眼所能看到的。
為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料,鋼鐵顯微組織復雜,可以通過熱處理予以控制,所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能,以獲得不同的使用性能。
Ⅹ 模具表面熱處理什麼情況下選用TD什麼情況下選用電鍍鉻
一般TD塗層是針對模具外形尺寸要求不是很高且膜厚在0.02-0.10 mm偏厚的汽車模具復合塗層,但是TD塗層表面耐磨性比一般TIN. TICN的耐磨性高,TD塗層一般適用汽車單一工程模較多