Ⅰ 模具用钢的常用热处理方法有哪些
钢的热处理是将钢在固态下,通过加热、保温和冷却的方式来改变其内部组织,从而获得所需性能的一种工
艺方法。热处理的主要种类如下:
退火:把钢加热到一定温度并在此温度下保温,然后缓慢地冷却到室温,这一热处理工艺称为退火,常用的
退火方法有完全退火、球化退火和去应力退火。
正火:将钢加热到一定温度,保温一段时间,然后在空气中冷却的热处理方法称为正火。正火与退火的目的
基本相同,但正火的冷却速度比退火冷却速度快,得到的组织较细,硬度、强度较退火高。
淬火:将钢加热到一定温度,经保温后快速在水(或油)中冷却的热处理方法称为淬火。它的目的是提高材料
的强度、硬度、耐磨性等。常用的淬火方法有:单介质淬火法、双介质淬火法、分级悴火。常川淬火剂有水、油或
盐、碱的水溶液。
回火:将淬火后的钢重新加热到某一温度,并保温一段时间,然后以一定的方式冷却至室温,这种热处理方
法称为回火。回火是淬火的继续,经淬火的钢须进行回火处理.回火的目的是减少或消除工件淬火时产生的内应力
,适当调整钢的强度和硬度,稳定组织,使工件在使用过程中不发生组织转变。回火的种类有低温回火、中溢回
火和高温回火,其中“淬火十高温回火”也称“调质处理”,经调质处理的零件具有良好的综合力学性能。
表面淬火:通过快速加热使工件表面迅速达到淬火温度.不等到热量传到心部就立即冷却的热处理方法。常用
的方法有火焰加热表面淬火、感应加热表面悴火等。
化学热处理:钢的化学热处理是将工件置于化学介质中加热保温,改变表面的化学成分,从而改变表层性能
的热处理工艺。常见的方法有渗碳、渗氮、液体碳氮共渗等。
Ⅱ 请问模具钢表面TD处理的相关知识!
热扩散法碳化物覆层处理(Thermal Diffusion Carbide Coating Process),简称TD覆层处理,是一种通过高温扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物覆层,其结构如上图所示。该覆层具有极高的硬度,HV可达3200左右,且与母体材料冶金结合。实践证明,这种覆层具有极高的耐磨,抗咬合,耐蚀等性能,可提高工件寿命数倍至数十倍,具有极高的使用价值。
Ⅲ 金属材料进行TD热处理有什么作用
TD热处理是金属材料表面处理的一种,可以显著提高金属材料的表面硬度。例如TD渗钒,可以使模具钢表面硬度达到HV2800以上,显著高于普通的渗碳或渗氮处理(HV1000以下)。TD技术只能用于高碳含量的钢种,而且由于处理后的硬度实在太高了,没法进行切削或者磨制,所以适合做工件的最后工序。目前中国还没有特别成功的TD处理企业,但是在美国和日本,TD技术已经是非常成熟的了,应用很广泛。
Ⅳ 模具热处理工艺是怎样的
我们知道,模具在热处理过程中,应特别注意保护型腔表面,防止表面氧化、侵蚀、脱碳或增碳。如果表面碳量过高,则会使残余奥氏体增多,难以或根本无法抛光。淬火冷却时,应采用较缓和的冷却介质,以免变形和淬裂。可采用延迟冷却淬火或热浴淬火或空冷。采用易切削预硬钢,可免除淬火而发生变形;采用马氏体时效钢或优质低合金时效钢,可使时效变形率控制在0.05%以内;在粗加工和精加工之间及在高精加工之前进行去应力处理,可清除因加工残余应力导致的变形;采用合理的热处理工艺,使模具钢获得稳定的组织,可避免因组织转变引起的变形;采用热胀系数小的钢材,可减小热胀冷缩引起的变形。模具回火应充分,回火温度应高于工作温度,以免在工作时模具继续发生回火转变,因而在模腔表面出现组织应力。
Ⅳ 模具的表面强化热处理有哪些
模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、电火 花表面强化法、渗硼、TD法、CVD法、PVD法、激光表面强化 法、离子注入法、等离子喷涂法等。
(1)气体软氮化:使氮在氮化温度分解后产生活性氮原子,被 金属表面吸收渗入钢中并且不断自表面向内扩散,形成氮化层。模 具经氮化处理后,表面硬度可达950〜1200HV,使模具具有很高 的红硬度和高的疲劳强度,并提高模具表面的光洁度和抗咬合
能力
。
(2)离子氮化:将待处理的模具放在真空容器中,充以一定压 力的含氮气体(如氮或氮氢混合气),然后以被处理模具作阴极, 以真空容器的罩壁作阳极,在阴阳极之间加400〜600V的直流电 压,阴阳极间便产生辉光放电,容器里的气体被电离,在空间产生 大量的电子与离子。在电场的作用下,正离子冲向阴极,以很高的 速度轰击模具表面,将模具加热。正离子冲入模具表面,获得电子,变成氮原子被模具表面吸收,并向内扩散形成氮化层。应用离 子氮化法可提高模具的耐磨性和疲劳强度。
(3)电火花表面强化:这是一种直接利用电能的高能量密度对 模具表面进行强化处理的工艺。它是通过火花放电的作用,把作为 电极的导电材料渗进金属工件表层,从而形成合金化的表面强化 层,使工件表面的物理、化学性能和力学性能得到改善。例如采用 WC、TiC等硬质合金电极材料强化高速钢或合金工具钢表面,可 形成显微硬度1100HV以上的耐磨、耐蚀和具有红硬性的强化层, 使模具的使用寿命明显提高。电火花表面强化的优点是设备简单、 操作方便,处理后的模具耐磨性提高显著;缺点是强化表面较粗 糙,强化层厚度较薄,强化处理的效率低。
(4)渗硼:由于渗硼层具有良好的红硬性、耐磨性,通过渗硼 能显著提高模具表面硬度(达到1300〜2000HV)和耐磨性,可广 泛用于模具表面强化,尤其适用于处理在磨粒磨损条件下的模具。 但渗硼层往往存着较大的脆性,这也限制了它的应用。
(5)TD热处理:在空气炉或盐槽中放入一个耐热钢制的坩埚, 将硼砂放入坩埚加热熔化至800〜1200℃,然后加入相应的碳化物 形成粉末(如钦、钡、铌、铬),再将钢或硬质合金工件放入坩埚 中浸渍保温1〜2h,加入元素将扩散至工件表面并与钢中的碳发生 反应形成碳化物层,所得到的碳化物层具有很高的硬度和耐磨性。
(6)CVD法(化学气相沉积):将模具放在氢气(或其它保护 气体)中加热至900〜1200℃后,以其为载气,把低温汽化挥发的 金属化合物气体如四氯化钛和甲烷(或其它碳氢化合物)蒸气带入 炉中,使TiCl4中的钛和碳氢化合物中的碳(以及钢表面的碳分) 在模具表面进行化学反应,从而生成一层所需金属化合物涂层(如 碳化钦)。
(7)PVD法:在真空室中使强化用的金属原子蒸发,或通过荷 能粒子的轰击,在一个电流偏压的作用下,将其吸引并沉积到工件 表面形成强化层。利用PVD法可在工件表面沉积碳化钛、氮化 钛、氧化铝等多种化合物。
(8)激光表面强化:当具有一定功率的激光束以一定的扫描速 度照射到经过黑化处理的模具工作表面时,将使模具工作表面在很 短时间内由于吸收激光的能量而急剧升温。当激光束移开时,模具 工作表面由基材自身传导而迅速冷却,从而形成具有一定性能的表 面强化层,其硬度可提高15%〜20%,此外还具有耐磨性高、节 能效果显著以及可改善工作条件等优点。
(9)离子注入:利用小型低能离子加速器,将需要注入元素的 原子,在加热器的离子源中电离成离子,然后通过离子加热器的高 电压电场将其加热,成为高速离子流,再经过磁分析器提炼后,将 离子束强行打入置于靶室中的模具工作表面,从而改变模具表面的 显微硬度和表面粗糙度,降低表面摩擦系数,最终提高工件的使用 寿命。
Ⅵ 冲压模具材料及热处理
模具材料的性能对模具寿命有决定性的影响,根据模具的结构和使用情况,合理选用制模材料是模具工程师的重要任务之一。
模具热处理及表面强化是模具制造中的关键工艺,是保证模具质量和使用寿命的重要环节,实际使用证明,在模具失效中由于热处理不当引起的占很大比例。
模具用途广泛,工作条件差别大,制造模具的材料范围很广。目前,冲压模、塑料模、压铸模、粉末冶金模的材料以钢为主,有些模具还可采用低熔点合金和非金属材料等。
模具材料的性能要求及选用原则
模具用钢主要性能要求如下:
1,硬度和耐磨性(最重要的模具失效形式,决定模具寿命)
2,可加工性能(模具零件形状复杂,要求热处理变形小)
3,强度和韧性(足够的强度承受高压,冲击载荷等要求高韧性)
4,淬透性、抛光性、耐腐蚀性(塑料及添加剂的腐蚀作用)。
模具用钢按用途可分为三大类:
1,冷作模具钢:制作金属在冷态下变形的模具,包括:冷冲模、冷挤压模、冷镦模、粉末压制模。要求高硬度、高耐磨性及足够强度和韧性。
2,热作模具钢:制造经过加热的固态或液态金属在压力下成型的模具,包括:热锻模、压铸模。要求高温下足够的强度、韧性和耐磨性及高热疲劳抗力和导热性
3,塑料模具钢:制造各种塑料模具。塑料品种多,要求差别大,其模具材料范围广。主要要求工艺性能高(热处理变形小、抛光性好、耐腐蚀)
选用一般原则:满足使用性能要求、良好的工艺性能、适当考虑经济性。
Ⅶ 模具材料的选用及热处理方法
①如果模具型腔复杂,尺寸较大建议用合金工具钢,钢牌号:2万次用CrWMn
热处理变形相对较小,材料比较常见,
成本低。10万次用5CrMnMo、5CrNiMo
热处理变形和耐热性更好,良好的耐磨性。
热处理:粗加工后进行调质处理,硬度达到HB250~280,然后精加工成形,淬火达到HRC62,再打磨抛光成形。
②如果你的模具尺寸不大,型腔结构简单,且合模压力比较小的话,完全可以用40Cr,2万次,热处理是淬火+回火。淬火温度850~860,回火温度500,10万次,则淬火+回火+表面高频淬火(HRC58~HRC62)
注:
淬火工艺是指将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺
万次是模具寿命的单位。
CrMnMo、CrWMn、CrNiMo是制作模具最常用的高碳合金工具钢。
HRA、HRB、HRC是洛氏硬度的单位。HBS、HBW是布氏硬度的单位
。
HR指洛氏硬度;HB指布氏硬度。
洛氏硬度没有单位,是一个无纲量的力学性能指标,其最常用的硬度标尺有A、B、C三种,通常记作HRA、HRB、HRC,其表示方法为硬度数据+硬度符号,如50HRC。
Ⅷ 模具制造中常用有哪些热处理工艺
根据模具的工作条件,模具可分为冷作模具和热作模具两类,其热处理工艺略有不同。
1、冷作模具:需要高硬度、高耐磨性,一定的韧性,故此类模具钢往往含碳量高,因此,需要锻后的预先热处理和机械加工后的最终热处理,通常的热处理工艺为:球化退火,淬火+低温回火,有时也需要化学热处理,比如渗碳、渗氮、碳氮共渗等,也有进行表面淬火的,也有去应力退火的,个别的精密模具也需要稳定化回火或补充回火。
2、热作模具:由于加工对象往往是加热到奥氏体状态的钢,需要一定的硬度和高的耐磨性,由于锻造的缘故,需要高的冲击韧性,故此,此类钢往往是中碳钢和中碳合金钢,需要的热处理工艺常用的是调质处理工艺或淬火+高温回火,有时也需要球化退火。
Ⅸ 模具热处理 是什么
模具热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织内和性能的一种金属热加工工艺容。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
Ⅹ 模具表面热处理什么情况下选用TD什么情况下选用电镀铬
一般TD涂层是针对模具外形尺寸要求不是很高且膜厚在0.02-0.10 mm偏厚的汽车模具复合涂层,但是TD涂层表面耐磨性比一般TIN. TICN的耐磨性高,TD涂层一般适用汽车单一工程模较多