Ⅰ 国内目前轮胎模具做的比较好的有哪些厂,详细资料
绍兴正兴轮胎模具有限公司(绍兴模具厂)是一家具有30多年生产历史的专业轮胎模具制造企业,公司位于长江三角洲的南翼,西邻上海和杭州,东近宁波,距上海浦东机场约二个小时车程,距杭州萧山机场约半小时车程,距宁波机场约一小时车程,地理位置优越,交通便利。公司占地面积20000多平方米。 公司主要产品有自行车轮胎模具、摩托车轮胎模具、A T V轮胎模具、农用车轮胎模具等四大系列。产品设计新颖,加工精细,及能适应多变的市场需求。 公司拥有一支高素质的专业研发技术队伍、一整套先进的设备和一系列科学完整的质量保证体系。所生产的轮胎模具均由CAD设计,CAM制造,采用先进的EDM电火花、加工中心、数控刻字机、数控铣床、数控车床等等数控设备加工。
公司已通过了ISO9001-2000国际质量体系认证。坚持诚信为本、以质取胜,积极拓展海外市场,拥有自行进出口权。目前已经同意大利、巴西、印度、俄罗斯、等众多橡胶轮胎制造商建立了良好的业务与高校共同组建模具研究中心,不断研究开发高新产品,满足用户需求。企业重科技创新,出高质量产品。
“用户满意,我的追求”是本厂的售后服务宗旨。
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Ⅱ 镭射强化技术提高模具使用寿命
摘 要:介绍了用于模具表面的镭射强化加工系统和镭射强化工艺方法,讨论了镭射强化模具表面的硬化层深度和耐磨效能与镭射强化工艺引数之间的关系,采用镭射强化技术能大幅度提高模具的使用寿命。
关键词:镭射强化;模具;磨损/寿命
随着我国汽车、家电工业的迅猛发展,对模具工业提出了更高的要求。如何提高模具的加工质量和使用寿命,一直是人们不断探索的课题。采用表面强化处理是提高模具质量和使用寿命的重要途径,它对于改善模具的综合性能、大幅度降低成本、充分发挥传统模具的潜力,具有十分重要的意义。常用的模具表面强化处理工艺有化学热处理***如渗碳、碳氮共渗等***、表面复层处理***如堆焊、热喷涂、电火花表面强化、PVD和CVD等***、表面加工强化处理***如喷丸等***。这些方法大多工艺较为复杂,处理周期较长,处理后存在较大变形。近年来,随着大功率镭射器的出现及镭射加工技术在工业上的应用日趋广泛、成熟,为模具表面的强化提供了一种新的技术途径。
1 激光表面强化处理方法
镭射用于表面处理的方法多,其中包括:镭射相变硬化***LTH***,激光表面熔化处理***LSM***,激光表面涂覆及合金化***LSC/LSA***,激光表面化学气相沉积***LCVD***,镭射物理气相沉积***LPVD***,镭射冲击***LSH***和镭射非晶化等,其中已被研究用于提高模具寿命的方法有镭射相变硬化和激光表面熔覆和合金化,本文主要讨论利用镭射相变硬化技术提高模具寿命的机理和方法。
镭射相变硬化***镭射淬火***是利用镭射辐照到金属表面,使其表面以很高的升温速度迅速达到相变温度而形成奥氏体,当镭射束离开后,利用金属本身热传导而发生“自淬火”,使金属表面发生马氏体转变。与传统淬火方法相比,镭射淬火是在急热、急冷过程中进行的,温度梯度高,从而在表面形成了一层硬度极高的特殊淬火组织,如晶粒细化、高位错密度等。其淬火层的硬度比普通淬火的硬度还高15%~20%。淬硬层深度可达0.1~2.5mm,因而可大大提高模具的耐磨性,延长模具的使用寿命。
2 镭射强化加工系统的组成
图1为一个具有多轴联动的镭射强化加工系统工作原理示意图。它由三部分组成:第一部分为镭射器系统,由镭射头、激励电源、冷却系统和谐振腔引数变换装置组成;第二部分为光束传输与变换装置,把镭射束按加工要求引导到待处理零件表面,同时对镭射束进行空间强度分布的变换,以满足对模具表面不同受力部位进行有效的强化处理。光束经变换后即可在模具表面产生所需的强化单元,通过多轴联动的数控系统即可对模具的三维曲面进行可控的、快速和有效的强化处理;第三部分为计算机数控系统,控制镭射工作头和数控工作台等多轴运动,其镭射束相对于工件的运动轨迹决定了强化的带形状,以实现复杂模具表面的镭射强化处理。
3 镭射强化处理工艺
3.1 工件表面预处理涂层
当镭射器确定后,金属材料对镭射的吸收能力主要取决于其表面状态。一般需镭射处理的金属材料表面都经过机械加工,表面粗糙度值很小,其反射率可达 80%~90%,使大部分镭射能量被反射掉。为了提高金属表面对镭射的吸收率,在镭射热处理前要对材料表面进行表面处理***常称黑化处理***,即在需要镭射处理的金属表面涂上一层对镭射有较高吸收能力的涂料。
表面预处理的方法包括磷化法、提高表面粗糙度法、氧化法、喷***刷***涂料法、镀膜法等多种方法,其中较为常用的是磷化法和喷***刷***涂料法。常用的涂料骨料有石墨、炭黑、磷酸锰、磷酸锌、水玻璃等。也有直接使用碳素墨汁和无光漆作为预处理涂料的。对于有些低碳钢材料,在其表面用炭黑粉末处理,在进行镭射淬火时可起渗碳作用。我们采用上海光机所研制的黑化溶液***86-1型***,其处理方法简单,可直接喷刷在工件表面,镭射吸收率达90%以上。
3.2 工艺引数优化
镭射相变硬化工艺引数主要有镭射器输出功率P,光斑大小D及扫描速度v,在其它条件一定的条件下,镭射硬化层的深度H与P、D、v有如下关系:H=P/***D.v***。为了得到最优工艺引数,基本方法是根据已有成功的资料,确定一个工艺引数范围,再以P、D、v三个因子,各取三个水平,做出正交试验表在试件上进行试验研究。图2为汽车尾灯支架拉深模具所采用的材料Cr-Mo铸铁,在不同扫描速度下,镭射功率与硬化层深的关系曲线。图3为不同的镭射功率下,扫描速度与硬化层的关系曲线。图示表明:在一般情况下,镭射功率越高,硬化层越深;扫描速度越大,硬化层越浅。图4为在镭射功率 P=1200W,扫描速度v=15mm/s,光斑直径D=4.5mm的工艺引数条件下,淬火层的硬度及硬化层深之间的关系。从中可看出,经镭射处理后材料表面的硬度有较为显著的提高。
4 硬化层残余应力和耐磨效能
在镭射硬化处理过程中,金属材料表面组织结构的变化及表面相对于材料内部温差的产生和消失,必将产生残余应力。残余应力的大小和分布状况对模具的实用效能有很大影响,镭射硬化产生的残余应力沿淬硬层深的分布情况如图5。由图5可见,镭射相变硬化在模具表面产生较大的残余压应力,能有效地防止疲劳裂纹的产生,提高模具的疲劳寿命。
模具表面的耐磨效能与材料的显微结构、晶粒大小、硬度高低、表面状态等多种因素有关,而这些因素又受处理工艺引数的影响,因而镭射强化的工艺引数直接影响模具的耐磨效能。图6和图7为镭射功率及扫描速度对35CrMn钢耐磨效能的影响。由图可见,在一定范围内,当扫描速度一定时,提高功率耐磨性有所增加;在功率一定时,扫描速度的提高也有助于提高耐磨性。图8为42CrMo材料经镭射处理***P=1200W,v=55mm/s,D=3.5mm***后与常规处理之间的磨损对比,可见采用镭射强化技术能大大提高材料的耐磨效能。
5 结论
通过对几种不同的模具材料所进行的镭射强化处理,并与实际工作情况进行检查对比,表明采用镭射强化技术能大幅度提高模具的使用寿命,而冷冲模的强化效果更为明显。如对T8A钢制造的冲头和Cr12Mo钢制造的凹模进行镭射硬化处理,镭射硬化层为0.15mm,硬度为1200HV,使用寿命明显增加,由冲压2.5万件提高到10万件,即寿命提高3~4倍。采用镭射强化技术,其优越性在于:
***1***可根据模具的形状特点、使用要求在指定区域内进行,且对表面质量没有任何损伤。经镭射处理后的模具,不需后续加工即可直接投入生产使用,从而降低了模具的制造成本。
***2***通过编制专用的镭射强化处理软体,可实现镭射处理工艺引数的计算机自动优化、处理过程的计算机模拟模拟和实时监控及镭射处理后表面组织结构和效能的计算机预测,实现模具的复杂形状和人工智慧化的表面处理。
***3***采用镭射熔覆和合金化等技术,可在廉价金属材料表层得到任意成分的合金和相应的微观组织,从而获得良好的综合机械效能,改善和提高材料表面的耐磨、耐蚀和耐热效能。这些技术用于报废模具的修复和强化,具有较为广泛的市场前景
参考文献: [1]蒋昌生,蒋勇.模具表面强化处理.锻压技术,1993***4*** [2]陈大明,徐有容.模具钢表面镭射熔覆硬面合金层改性研究.金属热处理,1998***1*** [3]陈光南.镭射热处理新技术及其应用.金属热处理,1998***7*** [4]李儒荀,平雪良.连续镭射强化模具刃口的工艺研究.电加工,1995***6*** [5]关振中.镭射加工工艺手册.北京:中国计量出版社,1998. [6]刘江龙,邹至荣.高能束热处理.北京:机械工业出版社,1997
Ⅲ 模具表面处理有哪些
问题一:什么是模具表面处理?其作用有哪些 喷砂,皮纹和火花纹都属于模具表面处理范畴,这三种表面处理技术,其中喷砂和皮纹我们用的比较多,留火花纹的也有一些,但是不太多。对于塑料模具的喷砂,皮纹和火花纹的三种工艺,做一个概括性的解释。
喷砂就是把石英砂通过一定气压的气枪射向模具表面,从而在塑料模具表面形成一层磨砂面。当塑料模具注塑产品的时候,就会在产品表面形成磨砂效果。一般喷砂分为细砂和粗砂两种。对于喷砂处理,塑件的表面容易磨掉。
皮纹是通过化学药水腐蚀方法制成。皮纹面得种类最多,可以仿制各种效果面。对于皮纹加工的价格相差非常大,皮纹工艺的技术含量高。对于不同的皮纹,价格相对比较低。但是对于用于汽车内饰件模具和家电模具等的立体皮纹,价格就要贵的多了。
火花纹指的就是电火花塑料模具加工后留下的纹路。对于火花纹往往模具放电加工后,产品表面留火花纹效果也可以,接纳了留火花纹处理。一般不会特意做电极加工火花纹,那样成本较高。
对于塑料模具表面处理技术,我们用的最多的是皮纹。当然实际产品需要采用何种表面处理,还是要根据塑件的用途决定。
问题二:表面处理对模具使用寿命的影响有哪些 影响冲模寿命的因素是多方面的。下面就冲模的设计、制造及使用等方面综合分析冲模寿命的影响因素,并捉出相应的改善措施。 1、冲压设备 冲压设备(如压力机)的精度与刚性对冲模寿命的影响极为重要。冲压设备的精度高、刚性好,冲模寿命大为提高。例如:复杂硅钢片冲模材料为Crl2MoV,在普通开式压力机上使用,平均复磨寿命为1-3万次,而新式精密压力机上使用,冲模的复磨寿命可达6~12万次。尤其足小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模必须选择精度高、刚性好的压力机,否则,将会降低模具寿命,严重者还会损坏棋具。 2、模具设计 (1)模具的导向机构精度。准确和可靠的导向,对于减少模具工作零件的磨损,避免凸、凹模啃伤影响极大,尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和多工位级进模则更为有效。为提高模具寿命,必须根据工序性质和零件精度等要求,正确选择导向形式和确定导向机构的精度。一般情况下,导向机构的精度应高于凸、凹模配合梢度。 (2)模具(凸、凹模)刃口几何参数。凸、凹模的形状、配合间隙和圆角半径不仅对冲压件成形有较大的影响,而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。如模具的配合间隙直接影响冲裁件质量和模具寿命。精度要求较高的,宜选较小的间隙值;反之则可适当加大间隙,以提高模具寿命。 3、冲压工艺 (1)冲压零件的原材料。 实际生产中,由于外压零件的原材料厚度公差超差、材料性能波动、表面质量较差(如锈迹)或不干净(如油污)等,会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果。为此,应当注意:①尽可能采用冲压工艺性好的原材料,以减少冲压变形力;②冲压前应严格检查原材料的牌号、厚度及表面质量等,并将原材料擦拭干净,必要时应清除表面氧化物和锈迹;③根据冲压工序和原材料种类,必要时可安排软化处理和表面处理,以及选择合适的润滑剂和润滑工序。 (2)排样与搭边。 不合理的往复送料排样法以及过小的搭边值往往会造成模具急剧磨损或凸、凹模啃伤。因此,在考虑提高材判利用毕的同时,必须根据零件的加工批量、质量要求和模具配合间隙,合理选择排样方法和搭边值,以提高模具寿命。 4、模具材料 模具材料对模具寿命的影响是材料种类、化学成分、组织结构、硬度和冶金质量等诸冈索的综合反映。不同材质的模具寿命往往不同。为此,对于冲模工作零件材料提出两项基本要求:①材料的使用性能应具有高硬度(58~64HRC)和高强度,并具有高的耐磨性和足够的韧性,热处理变形小,有一定的热硬性;②工艺性能良好。冲模工作零件加工制造过程一般较为复杂。因而必须具有对各种加工工艺的适应性,如可锻性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂纹敏感性和磨削加工性等。通常根据冲压件的材料特性、生产批量、精度要求等,选择性能优良的模具材料,同时兼顾其工艺性和经济性。 5、热加工工艺 实践证明。模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命影响甚大。从模具失效原因的分析统计可知,因热处理不当所引发模具失效事故约占40%以上。模具工作零件的淬火变形与开裂,使用过程的早期断裂,均与摸具的热加工工艺有关。 (1)锻造工艺,这是模具工作零件制造过程中的重要环节。对于高合金工具钢的模具,通常对材料碳化物分布等金相组织提出技术要求。此外,还应严格控制锻造温度范围,制定正确的加热规范,采用正确的锻造力法,以及锻后缓冷或及时退火等。 (2)预备热处理。应视模具工作零件的材料和要求的不同分别采用退火、正火或调质等预备热处理工艺,以改善组织,消除锻造毛坯的组织缺陷,改善加......>>
问题三:塑胶产品表面处理有哪些 塑胶产品表面处理:
1, IMD
2, 喷油处理,要求油漆用那种金属烤漆.
3, 表面烫金处理, (电化铝转移),但是对表面形状有要求 (也叫热转印)
(1)、有关烫印板,即施压头部份的材料选取,以红铜材料为最佳,因为红铜散热性、传热性比较好,在金属中属于中性材料,既不太软也不太硬,不仅便于加工,有一定弹性,耐用性很好;不过实际使用时,很多厂商为降低材料成本,选择的多是铝合金印板,这样在烫板制作成本上可以省一些,不过因为铝材太软,使用寿命差,如果批量很大,用一段时间还得重新制版,制版费也不便宜了,所以应该要综合考虑材料选择问题。
(2)、有关烫印工艺条件方面比较容易理解,就是烫印压力、烫印温度和烫印时间。
(3)、最重要的就是烫金原材料的选择,即烫金纸,选择时要注意与不同的烫印基材相匹配才行,并非一种烫金纸就能通吃所有的材料,这主要是关系到热转印时的粘着牢固度的问题。
4, 水转印 大致原理如下:先将图案印刷到
转印纸上,将印刷表面贴上一层保护膜.转印纸制作完成.在印刷时,须将保护膜撕掉,用水浸湿,贴于被印刷表面.由于水的作用,油墨贴附于产品表面.再将转银纸撕掉.待水干后.转银完成.
5, 真空覆膜
6, 表面拉丝
7, 电镀
问题四:模具表面处理技术主要有哪些? 你是指表面清洗处理还是什么呢,清洗处理方面是;1,电解洗净系统是向金属表面发射气体,用桑拿的效果除去金属表面的脏物,不纯物,还可以完全除去模具上的积炭,铁锈,树脂成分,湿气,油污,通过超声波的震动污垢剥离漂浮起来,金属附在阴极,即使相当小的角落里的污垢也能完全去除。
2.将金属还原到原有的铜绿色,恢复金属原来的绮丽。
3,即使是复杂的形状也可以去除污垢.
问题五:模具的型腔的作用及表面处理方法有哪些 塑料模具、压铸模具、橡胶模具、陶瓷模具等型腔类的模具,其型腔就是成型产品的地方。这类模具一般都要型腔(凹模)、型芯(凸模),(吹塑模没有凸模,吸塑模没有凹模)。型腔形成产品的外形,型芯形成产品的内形。这类模具的表面处理方法是;淬火、渗碳、渗氮、镀铬、表面发蓝(发黑)等。
问题六:压铸模具都有哪些表面处理技术 为了提高压铸模的使用寿命,业内人生想了很多办法,有很多相关文献报道。然而,情况很复杂,是一个因使用条件而异(如模具的材料及其来源、基体热处理工艺;压铸零件的材料成分、压铸工艺;模具的设计水平和设备的型号乃至操作者的技术水平等等)的问题,也会影响随后表面处理的效果。
当今用得较多的是渗氮或氮碳共渗(软氮化),然后加上后续氧化处理。其中的技术要求和工艺方法也很有讲究,处理后的效果差异相当大。
模具是易损件,只有自己跟自己比,‘更好一些’而已。
问题七:模具需要进行什么电镀,表面处理吗 先说说你是什么模具,是钣金,压铸还是塑料。模具一般不要电镀,极少有模具去电镀的。除非你的材料需要极强的耐腐蚀性。如果电镀,应该是镀铬。
另外模具的表面处理很多,有些时候有的人把热处理也说成是表面处理。一般有渗碳渗氮的,为的是增加表面硬度。也有因为产品的要求,将模具做表面蚀刻纹路的,这也算一种表面处理。
问题八:模具加工表面的常用处理方法有哪些 皮纹、氮化、电镀、抛光-SINO罗
问题九:模具表面处理除了渗氮还有别的么 模具型腔表面一般除了渗氮外,还可以进行镀硬铬处理。镀铬一般是为了修补尺寸的缺陷外,还可以增加模具的使用寿命。
问题十:注塑模具表面处理方法有几种 电镀和氮化。其中氮化有普通氮化和真空氮化。其他的用的不多。
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。
Ⅳ 模具使用后表面出现砂眼如何修补
模具补焊机有很多但像你这种的我建议用镭射补焊机 有进口的 也有国产的 都不便宜 像你精度要求很高的话 最好用 镭射补焊机 这种机器 对模具整体影响较小 而且可以直接修补磨损的地方 修补完后 也可以很快的投入生产 焊完后可以直接手工修好 再抛光 就好了 基本上不用上机台修 好的 我再补充下 你说的应该就是喷砂了 我说两种办法供你参考 第一 整体降面 完了 PVD 表面处理下 也就是 强化表面 抗冲蚀等等 第二 喷砂 这个是可以在表面均匀的涂一层强化层的 可以把 沙眼 还有抛光的 纹路 还有 如果表面有瑕疵的话 也可以尽量弥补的 而且 产品 还比较漂亮 可以给我留言.......
Ⅵ 增加模具钢表面耐磨性的方法有哪些请详细说明,先谢谢了。
1、渗碳:是机械制造中最古老、最常用的一种化学热处理工艺。它是渗碳介质在工件表面产生的活性碳原子,经过表面吸收和扩散将碳渗入低碳合金钢工件的表层,是其达到共析或略高于共析成分的含碳量,以便将工件经淬火和低温回火后,使表面的硬度、强度,特别是疲劳强度和耐磨性较心部有显著的提高,而心部仍然有良好的韧性。根据渗碳剂的状态不同,渗碳方法可分三类,即固体渗碳,气体渗碳和液体渗碳,但液体渗碳常含有盐,有剧毒。对于形状复杂的工件,渗碳和淬火后清洗困难,基本不被采用。
固体渗碳:是把低碳工件埋在固体渗碳剂中,装箱密封,加热到930℃左右,保温一定时间,使工件表层增碳的方法,这种方法除有渗剂来源广泛、操作简便、无需专用设备等优点外,由于渗碳后的空冷是在原渗剂保护下进行的,这样避免了高温出箱后与空气接触而造成渗层表面氧化脱碳,这些是气体渗碳等方法不具备的特点。对于单件、小批量生产的模具零件,固体渗碳法是一种简便易行的方法但与气体渗碳相比,有工件透烧时间长、渗碳速度慢、劳动强度大、不易控制渗碳质量等缺点,因此在有条件的工厂,固体渗碳已逐渐被气体渗碳所取代。
气体渗碳:气体渗碳所用的渗碳剂有两大类:一类是碳氢化合物有机液体,如煤油、苯、醇等,它们在渗炉内的高温下发生分解,析出活性碳原子;另一类是气态介质,如天然气、城市煤气等。后者成分稳定,便于控制。当用煤油、苯、醇等做气体碳剂时,是把这种液体直接滴入渗碳炉中,并用滴入速度来控制气氛碳势。为了加速渗碳剂的流通和搅动,避免死角,是渗碳均匀,在渗碳炉上装在耐热钢制的风扇,在渗碳过程中对气氛进行搅动。
2、渗氮:渗氮也叫氮化,是把氮渗入模具表面层以增加基表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬卡性、抗蚀性以及高温软化性等。由于渗层一般较薄,很硬,渗氮后除进行微量的磨削加工外,不允许作其他热处理和切削加工。为了得到好的机械性能,模具在渗氮前一般进行调质处理。同时,为了不影响模具的性能,渗氮温度不得高于调质处理中回火的温度,一般采用500-700℃。在这个温度范围内,氮原子在钢中的扩散速度较缓慢,所以渗氮要很长时间,渗层也较薄,一般为0.4-0.8mm。因为渗氮时工件既不发生相变,也没有激冷、即热过程,所以变形极小。由于氮原子渗入,工件略有涨大现象。
气体渗氮:一般都采用专用的渗氮炉,根据渗氮工件的大小和形状及操作的需要,有井式、罩式、箱式等基本类型,它们的共同特点是都有一个密封式的马弗箱或罐。
渗氮气体一般采用脱水氨气。氮化过程和渗碳一样,也可以分为分解、吸收、扩散三个阶段。
离子渗氮:开发最早且应用最广的离子化学热处理技术是离子渗氮。在离子氮化炉内形成一定的真空度,在阴极(工件)和阳极(炉壁)之间加入直流高压形成等离子体,N+、H+、NH3+等离子在阴极位降区加速轰击工件表面产生系列反应,离子轰击工件产生热量并且在工件表面C、N、O、Fe等原子被轰击出来,而Fe与阴极附近的活性氮离子(N+及电子)结合形成FeN。这些化合物因背散射效应又沉积在阴极表面,在离子轰击和热激活性作用下,依次分解出Fe、Fe2N、Fe3N、Fe4N,并同时产生活性氮原子[N],该活性氮原子大部分渗入工件内部,一部分返回等离子区。离子渗氮速度快,可以通过改变处理参数而达到最好的渗氮层组织及所需的性能,表面质量好,易于局部防渗氮处理,无公害,因此离子渗氮被广泛应用于模具渗氮工艺。
3、碳氮共渗:就是在模具工件表层同时渗碳、氮的热处理过程,亦称氰化。碳氮共渗根据所使用介质的物理状态不同,可分为固体、液体和气体碳氮共渗三种,同时根据共渗温度的不同,又可分为低温(500-600℃)、中温(700-800℃)和高温(900-950℃)碳氮共渗三种。其中低温碳氮共渗即目前广泛应用的软氮化处理,工件表层主要以渗氮为主,用以提高碳素钢、合金钢制造工模具的表面耐磨性和抗咬合性;中温碳氮共渗,其目的与渗碳相似,主要是提高结构钢零件的表面硬度,它与渗碳相比,将使工件具有更好的耐磨性和抗疲劳性能。高温碳氮共渗,以渗碳为主。我国则以中温气体碳氮共渗软氮化应用较广。
中温气体碳氮共渗:
气体软氮化:软氮化实质是在较低温度下进行的以渗氮为主的碳氮共渗。它具有处理温度低、共渗时间短、工件变形小、适用钢铁材料很为广泛等特点,经软氮化处理后,可显著提高工件表面的疲劳强度及耐磨损、抗咬合、抗摩擦和腐蚀等性能。而且软氮化所用设备部复杂,操作简单。因此该工艺在许多冷作和热作模具零件下采用,均收到良好的使用效果。
4、渗硼:渗硼处理是模具制造业中一项有效的化学处理。渗硼层有很高的硬度(1300-2000HV)和耐磨性。无论是碳素钢或合金钢,经渗硼后,均有较好的耐蚀性能,也显著提高在800℃一下温度的耐热的性能。因此,近些年来,渗硼工艺发展很快,在工模具制造中应用日渐增多。渗硼处理对模具表面的粗糙度影响很少,因此在渗硼处理工件必须经过完善的精加工,渗硼后工件尺寸稍有增加,一般为渗层的10%-20%;对于形状复杂的工件,渗硼前必须采用退火等热处理工序,以便消除在工件内部的加工应力,否则渗硼处理后将引起工件的变形。
5、其他化学热处理:
渗铬:渗铬工艺是在高温下,将活性铬原子通过工件表面吸收,以中和碳相互扩散,在模具表面生成一层牢固的铁-铬-碳合金层,这合金层组织既具高温抗氧化、耐腐蚀性能,又有高的硬度、强度、耐磨性和耐疲劳性能等。所以它兼有渗碳、渗氮和渗铝的优点。
渗硫和硫氮共渗
6、气相沉淀技术:
碳化钛涂层:
7、激光强化技术:
激光相变硬化(激光淬火):
激光非晶化:
激光表面合金化:
8、热喷涂
沈阳中金模具钢