分析模具的热处理炉对使用寿命的影响

      【中国塑料机械网 技术中心】热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命。由于热处理过程及工艺规程不正确，引起模具变形、开裂而报废以及热处理的残余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比重的一半左右。    

分析模具的热处理炉对使用寿命的影响
 

　　压铸模型腔均由合金钢制成，这些材料价格较高，再加上加工费用，成本是较高的。如果由于热处理不当或热处理质量不高，导致报废或寿命达不到设计要求，经济损失世大。因此，在热处理时应注意以下几点：

　　

　　(1)基体强韧化，在于提高基体的强度和韧性，减少断裂和变形，故它的常规热处理必须严格按工艺进行。

　　

　　(2)表面强化处理，其主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。表面强化处理方法很多，主要有渗碳、渗氮、渗硫、渗硼、氮碳共渗、渗金属等。

　　

　　采用不同的表面强化处理工艺，可使模具使用寿命提高几倍甚至于几十倍，近几年又出现了一些表面强化工艺，例如以下三大工艺：

　　

　　1.离子渗氮　　为了提高模具的抗蚀性、耐磨性、抗热疲劳和防粘附性能，可采用离子渗氮。离子渗氮的突出优点是显著地缩短了渗氮时间，可通过不同气体组份调节控制渗层组织，降低了渗氮层的表面脆性，变形小，渗层硬度分布曲线较平稳，不易产生剥落和热疲劳。可渗的基体材料比气体渗氮广，无毒，不会爆炸，生产安全，但对形状复杂模具，难以获得均匀的加热和均匀的渗层，且渗层较浅，过渡层较陡，温度测定及温度均匀性仍有待于解决。离子渗氮温度以450-520℃为宜，经处理6-9h后，渗氮层深约0.2-0.3mm。温度过低，渗层太薄;温度过高，则表层易出现疏松层，降低抗粘模能力。离子渗氮其渗层厚度以0.2-0.3mm为宜。磨损后的离子渗氮模具，经修复和再次离子渗氮后，可投入使用，从而可大大地提高模具的总使用寿命。

　　

　　2.氮碳共渗　　氮碳共渗工艺温度较低(560～570℃)，变形量小，经处理的模具钢表面硬度高达900-1000HV，耐磨性好，耐蚀性强，有较高的高温硬度，可用于压铸模、冷镦模、冷挤模、热挤模、高速锻模及塑料模，分别可提高使用寿命1-9倍。但气体氮碳共渗后常发生变形，膨胀量占化合物厚度的25%左右，不宜用于精密模具。处理前必经去退火和消除残余。　　例如：Cr12MoV钢制钢板弹簧孔冲孔凹模，经气体氮碳共渗和盐浴渗钒处理后，可使模具寿命提高3倍。又如：60Si2钢制冷镦螺钉冲头，采用预先渗氮、短时碳氮共渗、直接淬油、低温淬火及较高温度回火处理工艺，可改善心部韧性，提高冷镦冲头寿命2倍以上。

　　

　　3.碳氮硼三元共渗　　三元共渗可在渗氮炉中进行，渗剂为含硼有机渗剂和氨，其比例为1∶7，共渗温度为600℃，共渗时间4h，共渗层化合物层厚3-4μm，扩散层深度为0.23mm，表面硬度为HV011050。经共渗处理后模具的寿命显著提高。