模具的热处理是什么

1. 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，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
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。

2. 五金模具中的热处理是指什么

热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
1． 正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。

2． 退火annealing：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3． 固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
4． 时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。
5．固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型。
6． 时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度。
7． 淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
8． 回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
9． 钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化，以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10． 调质处理（quenching and tempering）：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。
11． 钎焊：用钎料将两种工件加热融化粘合在一起的热处理工艺。

3. 模具热处理的步骤是怎样的

将模具钢材加热到发红白（约800-900度），并坦禅保温一定时间，然后放入油芹辩里冷却，再将模具钢材放入炉里加热300-400度，保温一段时间，取出放入室温冷却，也可以放入油里冷让首尘却。

4. 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。

5. 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。

6. 模具制造过程中常用哪些热处理工艺方法

1、退火：常见的是球化退火，降低硬度，便于切削加工成型。
2、淬火+回火：为了获得最后的力学性能，一般情况下，冷作模具通常采用淬火+低温回火，热作模具通常采用淬火+高温回火。
3、化学热处理：通常是渗碳、渗氮、碳氮共渗，目的是为了获得高硬度高耐磨性的表面，现在还有渗金属的，比如PQP处理。
4、表面涂覆：有PVD处理、CVD处理，即物理气相沉积和化学气相沉积。也是为了获得表面性能。属于现代表面处理技术方面了。

7. 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。