模具的熱處理是什麼

1. 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，以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。
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。

2. 五金模具中的熱處理是指什麼

熱處理是指材料在固態下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。
1． 正火：將鋼材或鋼件加熱到臨界點AC3或ACM以上的適當溫度保持一定時間後在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。

2． 退火annealing：將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度，保溫一段時間後，隨爐緩慢冷卻（或埋在砂中或石灰中冷卻）至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。
3． 固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區恆溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中，然後快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。
4． 時效：合金經固溶熱處理或冷塑性形變後，在室溫放置或稍高於室溫保持時，其性能隨時間而變化的現象。
5．固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強化固溶體並提高韌性及抗蝕性能，消除應力與軟化，以便繼續加工成型。
6． 時效處理：在強化相析出的溫度加熱並保溫，使強化相沉澱析出，得以硬化，提高強度。
7． 淬火：將鋼奧氏體化後以適當的冷卻速度冷卻，使工件在橫截面內全部或一定的范圍內發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝。
8． 回火：將經過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當溫度保持一定時間，隨後用符合要求的方法冷卻，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。
9． 鋼的碳氮共滲：碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習慣上碳氮共滲又稱為氰化，以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲（即氣體軟氮化）應用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。
10． 調質處理（quenching and tempering）：一般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。調質處理廣泛應用於各種重要的結構零件，特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調質處理後得到回火索氏體組織，它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體組織更優。它的硬度取決於高溫回火溫度並與鋼的回火穩定性和工件截面尺寸有關，一般在HB200—350之間。
11． 釺焊：用釺料將兩種工件加熱融化粘合在一起的熱處理工藝。

3. 模具熱處理的步驟是怎樣的

將模具鋼材加熱到發紅白（約800-900度），並坦禪保溫一定時間，然後放入油芹辯里冷卻，再將模具鋼材放入爐里加熱300-400度，保溫一段時間，取出放入室溫冷卻，也可以放入油里冷讓首塵卻。

4. 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。

5. 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。

6. 模具製造過程中常用哪些熱處理工藝方法

1、退火：常見的是球化退火，降低硬度，便於切削加工成型。
2、淬火+回火：為了獲得最後的力學性能，一般情況下，冷作模具通常採用淬火+低溫回火，熱作模具通常採用淬火+高溫回火。
3、化學熱處理：通常是滲碳、滲氮、碳氮共滲，目的是為了獲得高硬度高耐磨性的表面，現在還有滲金屬的，比如PQP處理。
4、表面塗覆：有PVD處理、CVD處理，即物理氣相沉積和化學氣相沉積。也是為了獲得表面性能。屬於現代表面處理技術方面了。

7. 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。