熱處理不當(dāng)是導(dǎo)致模具早期失效的重要原因,據(jù)某廠統(tǒng)計,其約占模具早期失效因素的35%。

模具熱處理包括鍛造后的退火,粗加工以后高溫回火或低溫回火,精加工后的淬火與回火,電火花、線切割以后的去應(yīng)力低溫回火膨泄。只有冷熱加工很好相互配合,才能保證良好的模具壽命。

模具型腔大而壁薄時需要采用正常淬火溫度的上限,以使殘留奧氏體量增加,使模具不致脹大帅挫《瓮瑁快速加熱法由于加熱時間短,氧化脫碳傾向減少,晶粒細(xì)小,對碳素工具鋼大型模具淬火變形小。對高速鋼采用低淬抡草、高回工藝比較好,淬火溫度低,回火溫度偏高,可大大提高韌性,盡管硬度有所降低,但對提高因折斷或疲勞破壞的模具壽命極為有效饰及。通常Cr12MoV鋼淬火加熱溫度為1000℃,油冷,然后220℃回火。如能在這種熱處理以前先行熱處理一次,即加熱至1100℃保溫,油冷,700℃高溫回火,則模具壽命能大幅度提高渠牲。我們在70年代初期對3Cr2W8V鋼施行高淬旋炒、高回工藝熱處理鋼絲鉗熱鍛模具也取得良好效果,壽命提高2倍多。采用低溫氮碳共滲工藝,表面硬度可達(dá)1200HV,也能大大提高模具壽命签杈。

低溫電解滲硫可降低金屬變形時的摩擦力,提高抗咬粘性能瘫镇。使用6W6Mo5Cr4V鋼制作冷擠壓凸模,經(jīng)低溫氮碳共滲后,使用壽命平均提高1倍以上,再經(jīng)低溫電解滲硫處理可以進(jìn)一步提高壽命50%。模具淬火后存在很大的殘留應(yīng)力,它往往引起模具變形甚至開裂答姥。為了減少殘留應(yīng)力,模具淬火后應(yīng)趁熱進(jìn)行回火,回火應(yīng)充分,回火不充分易產(chǎn)生磨前裂紋铣除。對碳素工具鋼,200℃回火1h,殘留應(yīng)力能消除約50%,回火2h殘留應(yīng)力能消除約75%～80%,而如果500～600℃回火1h,則殘留應(yīng)力能消除達(dá)90%。

某廠CrWMn鋼制凸模淬火后回火1h,使用不久便斷裂,而當(dāng)回火2.5h,使用中未發(fā)現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。這說明回火不均勻,雖然表面硬度達(dá)到要求,但工作內(nèi)部組織不均勻,殘留應(yīng)力消除不充分,模具易早期破裂失效尚粘。

回火后一般為空冷,在回火冷卻過程中,材料內(nèi)部可能會出現(xiàn)新的拉應(yīng)力,應(yīng)緩冷到100～120℃以后再出爐,或在高溫回火后再加一次低溫回火择卦。表面覆層硬化技術(shù)中的PVD、CVD近年來獲得較大的進(jìn)展,在PVD中常用的真空蒸鍍郎嫁、真空濺射鍍和離子鍍,其中離子鍍層具有附著力強(qiáng)秉继、澆鍍性好,沉積速度快,無公害等優(yōu)點(diǎn)。離子鍍工藝可在模具表面鍍上TiC源相、TiN,其使用壽命可延長幾倍到幾十倍折司。離子鍍是真空蒸膜與氣體放電相結(jié)合的一種沉積技術(shù)∠侣遥空心陰極放電法(HCD法)是先用真空泵抽真空,再向真空泵通入反應(yīng)氣體,并使真空度保持在10-5～10-2Pa范圍內(nèi),利用低壓大電流HCD電子槍使蒸發(fā)的金屬或化合物離子化,從而在工作表面堆積成一層防護(hù)膜耿把。為提高鍍敷效率,一般在工件上施加負(fù)電壓。

鍛模的表面處理技術(shù)國內(nèi)應(yīng)用不太多,這一領(lǐng)域大有開發(fā)的必要条肢。整體模腔的滲碳舍仙、滲氮、滲硼稀忘、碳氮共滲以及模腔局部的噴涂云钻、刷鍍和堆焊等表面硬化支持都是很有發(fā)展前途的,突破這一領(lǐng)域?qū)⑹刮覈颇＜夹g(shù)得到很大提高。模具失效以后的焊補(bǔ)技術(shù),國內(nèi)90年代初期就有工廠進(jìn)行研究和應(yīng)用,如青海鍛造廠,焊補(bǔ)后的鍛模壽命可提高1倍扣筛。

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