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瞬 酥 翩 料 引 欄 目 主 持 李 華 介 精 密 復(fù) 雜 塑 料 模 具 的 選 材 及 熱 處 理 安 徽 省 宿 州 市 模 具 熱 處 理 研 究 中 心 以 刃 趙 昌 盛 精 密 塑 料 模 具 的 品 種 規(guī) 格 多 形 狀 復(fù) 雜 表 面 粗 糙 度 低 及 制 造 難 度 大 因 此 探 討 精 密 復(fù) 雜 塑 料 模 具 的 選 材 及 熱 處 理 問 題 綜 合 分 析 其 工 作 條 件 性 能 以 提 高 模 具 的 使 用 壽 命 保 證 加 工 質(zhì) 量 降 低 生 產(chǎn) 成 本 就 顯 得 極 為 重 要 眾 所 周 知 模 具 熱 處 理 時 特 別 是 在 淬 火 過 程 中 由 于 模 具 截 面 各 部 分 加 熱 和 冷 卻 的 不 一 致 而 引 起 的 溫 度 差 加 之 組 織 轉(zhuǎn) 變 的 不 等 時 性 等 原 因 使 得 模 具 截 面 各 部 分 體 積 膨 脹 不 均 勻 組 織 轉(zhuǎn) 變 的 不 均 勻 從 而 引 起 組 織 應(yīng) 力 加 之 模 具 內(nèi) 外 溫 差 所 引 起 的 熱 應(yīng) 力 當(dāng) 其 內(nèi) 應(yīng) 力 超 過 模 具 的 屈 服 極 限 時 就 會 引 起 模 具 的 變 形 和 開 裂 因 此 精 密 復(fù) 雜 模 具 既 要 保 證 模 具 的 綜 合 力 學(xué) 性 能 和 模 具 的 精 度 又 要 避 開 模 具 淬 火 這 一 關(guān) 這 是 廣 大 模 具 制 造 者 和 熱 處 理 工 作 者 面 臨 的 一 項 重 要 研 究 課 題 一 預(yù) 硬 型 塑 料 模 具 銅 的 選 用 及 熱 處 理 模 具 淬 火 后 的 變 形 不 論 采 取 何 種 熱 處 理 方 法 熱 處 理 變 形 都 是 無 法 避 免 的 在 此 冶 金 工 作 者 提 供 了 一 種 預(yù) 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 供 應(yīng) 模 具 制 造 者 使 用 所 謂 預(yù) 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 是 鋼 廠 根 據(jù) 用 戶 的 要 求 在 供 貨 時 已 預(yù) 先 對 模 具 用 鋼 進 行 了 熱 處 理 使 之 達 到 模 具 使 用 時 的 硬 度 要 求 根 據(jù) 模 具 的 工 作 條 件 這 個 硬 度 范 圍 變 化 較 大 較 低 硬 度 為 一 較 高 硬 度 為 在 這 種 硬 度 條 件 下 可 以 把 模 具 加 工 成 形 不 再 進 行 熱 處 理 而 直 接 使 用 從 而 可 避 免 模 具 加 工 后 再 進 行 淬 火 回 火 熱 處 理 操 作 所 造 成 的 氧 化 脫 碳 變 形 和 開 裂 這 類 鋼 適 宜 制 造 形 狀 復(fù) 雜 精 密 的 大 中 型 塑 料 模 具 從 而 保 證 了 模 具 的 制 造 精 度 目 前 我 國 使 用 和 新 近 研 制 的 預(yù) 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 大 多 數(shù) 以 中 碳 鋼 為 基 礎(chǔ) 適 當(dāng) 加 人 和 等 合 金 元 素 制 成 對 于 硬 度 要 求 較 高 的 塑 料 精 密 模 具 硬 度 要 求 一 可 切 削 性 能 差 為 了 改 善 鋼 的 切 削 加 工 性 能 節(jié) 省 在 制 造 模 具 過 程 中 的 切 削 加 工 工 時 延 長 刀 具 使 用 壽 命 降 低 模 具 制 造 成 本 國 內(nèi) 外 發(fā) 展 了 一 些 易 切 削 預(yù) 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 即 在 鋼 冶 煉 時 加 入 少 量 的 和 等 元 素 使 預(yù) 硬 化 型 塑 料 鋼 模 具 在 較 高 硬 度 下 完 成 車 鉆 刨 銑 撞 和 磨 等 加 工 過 程 目 前 已 經(jīng) 列 人 國 家 標 準 的 預(yù) 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 僅 有 鋼 和 鋼 兩 種 另 外 加 上 近 年 來 研 制 引 進 的 模 具 鋼 種 及 一 些 傳 統(tǒng) 中 碳 合 金 鋼 預(yù) 硬 型 塑 料 模 具 鋼 模 具 用 鋼 主 要 有 以 下 幾 種 鋼 鋼 鋼 鋼 議 鋼 鋼 鋼 訪 鋼 鋼 和 鋼 易 切 削 預(yù) 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 有 鋼 鋼 鋼 和 鋼 等 以 上 各 類 預(yù) 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 可 根 據(jù) 精 密 塑 料 模 具 的 需 要 進 行 選 用 當(dāng) 然 預(yù) 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 雖 然 在 鋼 廠 就 進 行 了 最 終 熱 處 理 淬 火 中 高 溫 回 火 但 如 果 模 具 需 要 進 行 改 鍛 或 進 一 步 改 變 硬 度 和 力 學(xué) 性 能 可 以 對 模 坯 重 新 進 行 淬 火 回 火 熱 處 理 而 且 必 須 在 鍛 造 后 進 行 退 火 熱 處 理 其 工 藝 可 按 該 鋼 號 的 熱 處 理 工 藝 進 行 但 只 要 在 模 具 加 工 前 進 行 熱 處 理 也 可 作 精 密 復(fù) 雜 模 具 用 鋼 二 時 效 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 的 選 用 及 熱 處 理 模 具 熱 處 理 變 形 是 模 具 熱 處 理 三 大 難 題 之 一 變 形 開 裂 和 淬 硬 預(yù) 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 雖 然 解 決 了 精 密 復(fù) 雜 模 具 熱 處 理 變 形 和 開 裂 問 題 但 是 模 具 硬 度 較 高 時 又 給 模 具 加 工 造 成 了 困 難 如 何 既 保 持 模 具 的 加 工 精 度 又 使 模 具 具 有 較 高 硬 度 同 時 還 具 有 高 的 綜 合 力 學(xué) 性 能 從 而 避 免 模 具 熱 處 理 時 的 變 形 開 裂 這 是 精 密 復(fù) 雜 長 壽 命 的 塑 料 模 具 選 材 及 熱 處 理 的 一 個 難 題 門 爹 蕩 戶 二 熱 加 工 嗣 熱 處 理 俘 翻 翩 為 此 國 內(nèi) 外 模 具 材 料 工 作 者 研 發(fā) 了 一 系 列 時 效 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 時 效 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 經(jīng) 固 溶 處 理 后 變 軟 一 般 為 一 可 以 進 行 切 削 加 工 當(dāng) 模 具 制 造 成 型 后 再 進 行 時 效 處 理 可 以 獲 得 較 高 的 綜 合 力 學(xué) 性 能 由 于 其 時 效 溫 度 低 模 具 變 形 較 小 所 以 是 精 密 復(fù) 雜 模 具 的 理 想 用 鋼 時 效 硬 化 型 塑 料 模 具 鋼 主 要 包 括 馬 氏 體 時 效 鋼 和 無 鉆 低 鎳 時 效 硬 化 鋼 兩 大 類 馬 氏 體 時 效 硬 化 鋼 具 有 高 屈 強 比 良 好 的 切 削 加 工 性 和 焊 接 性 能 以 及 熱 處 理 工 藝 簡 單 等 優(yōu) 點 典 型 的 高 合 金 馬 氏 體 時 效 硬 化 鋼 有 鋼 鋼 鋼 和 麟 鋼 這 一 組 鋼 在 國 外 美 國 被 命 名 為 和 鋼 該 類 鋼 的 固 溶 處 理 溫 度 一 般 為 左 右 固 溶 后 形 成 低 碳 板 條 狀 馬 氏 體 硬 度 為 一 犯 有 很 好 的 冷 變 形 加 工 和 切 削 加 工 性 能 鋼 的 時 效 溫 度 為 時 效 后 形 成 無 碳 或 微 碳 一 板 條 馬 氏 體 基 體 和 時 效 析 出 的 彌 散 度 大 且 顆 粒 極 小 的 金 屬 間 化 合 物 如 等 使 鋼 得 到 時 效 硬 化 具 有 較 高 的 強 度 其 硬 度 可 達 以 上 且 變 形 很 小 這 類 鋼 在 高 強 度 高 韌 性 的 條 件 下 仍 具 有 良 好 的 韌 性 和 高 的 斷 裂 韌 度 類 低 馬 氏 體 時 效 鋼 主 要 用 來 制 造 高 精 度 超 鏡 面 和 型 腔 復(fù) 雜 的 塑 料 模 具 但 該 類 鋼 由 于 價 格 昂 貴 使 其 應(yīng) 用 受 到 限 制 為 了 降 低 模 具 材 料 費 用 近 年 來 開 發(fā) 了 一 些 無 鉆 低 鎳 的 馬 氏 體 時 效 鋼 如 鋼 其 鎳 含 量 大 幅 度 下 降 又 無 鉆 固 溶 處 理 溫 度 為 的 固 溶 處 理 后 的 硬 度 為 一 時 效 溫 度 為 一 固 溶 處 理 后 的 硬 度 為 左 右 由 于 時 效 析 出 相 的 數(shù) 量 比 高 合 金 馬 氏 體 時 效 鋼 少 所 以 時 效 尺 寸 變 形 較 小 一 般 約 為 有 利 于 控 制 模 具 的 變 形 且 價 格 便 宜 是 高 精 度 復(fù) 雜 和 長 壽 命 塑 料 模 具 的 理 想 用 鋼 無 鉆 低 鎳 時 效 硬 化 鋼 是 新 發(fā) 展 的 鋼 種 之 一 其 合 金 元 素 比 馬 氏 體 時 效 鋼 低 特 別 是 鎳 含 量 較 少 屬 低 碳 中 合 金 鋼 其 代 表 鋼 號 有 鋼 鋼 等 鋼 是 一 種 低 碳 的 鎳 銅 鋁 鐵 合 金 鋼 是 新 型 時 效 硬 化 型 鏡 面 塑 料 模 具 鋼 具 有 優(yōu) 良 的 鏡 面 加 工 性 能 良 好 的 冷 熱 加 工 性 能 電 加 工 性 能 和 綜 合 力 學(xué) 性 能 固 溶 溫 度 為 左 右 保 溫 空 冷 固 溶 后 硬 度 為 固 溶 處 理 的 目 的 是 為 了 使 合 金 元 素 在 基 體 充 分 溶 解 使 固 溶 體 均 勻 化 并 達 到 軟 化 便 于 模 具 切 削 加 工 在 模 具 加 工 成 型 后 進 行 時 效 處 理 時 效 溫 度 約 為 左 右 即 可 獲 一 的 較 高 硬 度 最 后 進 行 拋 光 處 理 鋼 是 制 造 高 鏡 面 光 亮 的 精 密 復(fù) 雜 塑 料 模 具 的 理 想 材 料 深 受 一 些 模 具 用 戶 的 歡 迎 三 模 具 的 滲 氮 處 理 上 面 介 紹 了 兩 種 模 具 的 選 材 及 熱 處 理 為 了 繼 續(xù) 提 高 模 具 的 表 面 硬 度 增 加 模 具 的 使 用 壽 命 可 采 取 在 模 具 加 工 成 型 后 進 行 低 溫 表 面 強 化 熱 處 理 滲 氮 是 將 氮 滲 人 模 具 的 表 面 以 提 高 模 具 表 面 的 硬 度 耐 磨 性 抗 咬 合 性 抗 腐 蝕 性 能 和 疲 勞 性 的 一 種 低 溫 表 面 強 化 工 藝 滲 氮 處 理 溫 度 較 低 一 般 在 內(nèi) 進 行 對 于 預(yù) 硬 化 鋼 模 具 和 時 效 硬 化 鋼 模 具 滲 氮 溫 度 一 般 都 低 于 或 稍 高 于 回 火 或 時 效 溫 度 滲 氮 時 模 具 心 部 沒 有 相 變 滲 氮 后 模 具 基 體 硬 度 基 本 不 變 模 具 變 形 較 小 對 于 其 他 類 鋼 制 作 的 精 密 復(fù) 雜 模 如 其 基 體 硬 度 要 求 不 高 而 表 面 硬 度 要 求 較 高 對 其 變 形 要 求 較 小 可 采 取 模 具 毛 坯 粗 加 工 后 進 行 調(diào) 質(zhì) 熱 處 理 精 加 工 后 進 行 低 溫 滲 氮 處 理 從 而 減 小 模 具 熱 處 理 變 形 這 是 一 些 模 具 制 造 廠 家 經(jīng) 常 采 用 的 加 工 方 法 一 般 來 說 合 金 鋼 模 具 經(jīng) 滲 氮 處 理 后 表 面 硬 度 可 達 以 上 對 于 含 有 一 定 量 的 鋼 滲 氮 后 模 具 表 面 硬 度 可 達 以 上 可 大 大 提 高 模 具 的 使 用 壽 命 四 結(jié) 語 精 密 復(fù) 雜 模 具 的 選 材 和 熱 處 理 是 模 具 制 造 者 和 熱 處 理 工 作 者 面 臨 的 一 項 重 要 研 究 課 題 其 核 心 是 變 形 和 硬 度 問 題 它 關(guān) 系 到 模 具 的 精 度 和 使 用 壽 命 預(yù) 硬 化 型 鋼 和 時 效 硬 化 型 鋼 是 精 密 復(fù) 雜 模 具 較 理 想 的 模 具 材 料 它 避 免 了 模 具 成 型 后 的 淬 火 熱 處 理 從 而 減 少 和 避 免 了 模 具 熱 處 理 后 的 變 形 和 開 裂 對 于 預(yù) 硬 化 型 時 效 硬 化 型 鋼 模 具 而 言 調(diào) 質(zhì) 后 模 具 再 進 行 低 溫 滲 氮 處 理 是 精 密 復(fù) 雜 模 具 減 少 模 具 變 形 提 高 模 具 表 面 硬 度 和 耐 磨 性 延 長 其 使 用 壽 命 的 較 好 的 一 項 工 藝 措 施 矛 蕩 戶 二 熱 加 工 熱 處 鍛 造 年 第 期 口 用 門 門