選用不同品種鋼材作塑料模具动娄，其化學(xué)成分和力學(xué)性能各不相同辜纲，因此制造工藝路線不同兜粘；同樣袖扛，不同類型塑料模具鋼采用的熱處理工藝也是不同的砸泛。本節(jié)主要介紹塑料模具的制造工藝路線和熱處理工藝的特點(diǎn)。

　　一蛆封、塑料模具的制造工藝路線

　　1.低碳鋼及低碳合金鋼制模具

　　例如唇礁，20，20Cr惨篱，20CrMnTi等鋼的工藝路線為：下料→鍛造模坯→退火→機(jī)械粗加工→冷擠壓成形→再結(jié)晶退火→機(jī)械精加工→滲碳→淬火盏筐、回火→研磨拋光→裝配。

　　2.高合金滲碳鋼制模具 

　　例如12CrNi3A令掠，12CrNi4A鋼的工藝路線為：下料→鍛造模坯→正火并高溫回火→機(jī)械粗加工→高溫回火→精加工→滲碳→淬火规学、回火→研磨拋光→裝配。

　　3.調(diào)質(zhì)鋼制模具 

　    例如辫扯，45橡周，40Cr等鋼的工藝路線為：下料→鍛造模坯→退火→機(jī)械粗加工→調(diào)質(zhì)→機(jī)械精加工→修整、拋光→裝配牲课。

　　4.碳素工具鋼及合金工具鋼制模具 

　   例如T7A～T10A贩仇，CrWMn，9SiCr等鋼的工藝路線為：下料→鍛成模坯→球化退火→機(jī)械粗加工→去應(yīng)力退火→機(jī)械半精加工→機(jī)械精加工→淬火女灸、回火→研磨拋光→裝配切役。

　　5.預(yù)硬鋼制模具 

　    例 如5NiSiCa，3Cr2Mo（P20）等鋼但雨。對(duì)于直接使用棒料加工的蕉妇，因供貨狀態(tài)已進(jìn)行了預(yù)硬化處理碟堵，可直接加工成形后拋光、裝配腹忽。對(duì)于要改鍛成坯料 后再加工成形的来累，其工藝路線為：下料→改鍛→球化退火→刨或銑六面→預(yù)硬處理（34～42HRC）→機(jī)械粗加工→去應(yīng)力退火→機(jī)械精加工→拋光→裝配。

　　二窘奏、塑料模具的熱處理特點(diǎn)

　∴谒（一）滲碳鋼塑料模的熱處理特點(diǎn)
　　1.對(duì)于有高硬度、高耐磨性和高韌性要求的塑料模具着裹，要選用滲碳鋼來制造领猾，并把滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱處理骇扇。
　　2. 對(duì)滲碳層的要求摔竿，一般滲碳層的厚度為0.8～1.5mm，當(dāng)壓制含硬質(zhì)填料的塑料時(shí)模具滲碳層厚度要求為1.3～1.5mm少孝，壓制軟性塑料時(shí)滲碳層厚度為 0.8～1.2mm继低。滲碳層的含碳量為0.7%～1.0%為佳。若采用碳稍走、氮共滲袁翁，則耐磨性、耐腐蝕性腻危、抗氧化弹双、防粘性就更好碰素。
　　3.滲碳溫度 一般在900～920℃雇法，復(fù)雜型腔的小型模具可取840～860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫時(shí)間為5～10h媒邀，具體應(yīng)根據(jù)對(duì)滲層厚度的要求來選擇嗜吉。滲碳工藝 以采用分級(jí)滲碳工藝為宜，即高溫階段（900～920℃）以快速將碳滲入零件表層為主滴推；中溫階段（820～840℃）以增加滲碳層厚度為主熄自，這樣在滲碳層 內(nèi)建立均勻合理的碳濃度梯度分布，便于直接淬火仪从。
　　4.滲碳后的淬火工藝按鋼種不同专菠，滲碳后可分別采用：重新加熱淬火；分級(jí)滲碳后直接淬火（如合金滲碳鋼）潜狭；中溫碳氮共滲后直接淬火（如用工業(yè)純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具）茄敲；滲碳后空冷淬火（如高合金滲碳鋼制造的大、中型模具）谭央。

　『莩帧（二）淬硬鋼塑料模的熱處理
　　1.形狀比較復(fù)雜的模具疟位，在粗加工以后即進(jìn)行熱處理，然后進(jìn)行精加工喘垂，才能保證熱處理時(shí)變形最小甜刻，對(duì)于精密模具，變形應(yīng)小于0.05%正勒。
　　2. 塑 料模型腔表面要求十分嚴(yán)格得院，因此在淬火加熱過程中要確保型腔表面不氧化、不脫碳章贞、不侵蝕尿招、不過熱等。應(yīng)在保護(hù)氣氛爐中或在嚴(yán)格脫氧后的鹽浴爐中加熱阱驾，若采 用普通箱式電阻爐加熱就谜，應(yīng)在模腔面上涂保護(hù)劑，同時(shí)要控制加熱速度里覆，冷卻時(shí)應(yīng)選擇比較緩和的冷卻介質(zhì)丧荐，控制冷卻速度，以避免在淬火過程中產(chǎn)生變形哮瓦、開裂 而報(bào)廢圣辩。一般以熱浴淬火為佳，也可采用預(yù)冷淬火的方式岛盗。
　　3.淬火后應(yīng)及時(shí)回火匆罗，回火溫度要高于模具的工作溫度，回火時(shí)間應(yīng)充分萄尽，長(zhǎng)短視模具材料和斷面尺寸而定记辖，但至少要在40～60min以上。

　〕铡（三）預(yù)硬鋼塑料模的熱處理
　　1.預(yù)硬鋼是以預(yù)硬態(tài)供貨的苗圃，一般不需熱處理，但有時(shí)需進(jìn)行改鍛声屯，改鍛后的模坯必須進(jìn)行熱處理惫饲。
　　2.預(yù)硬鋼的預(yù)先熱處理通常采用球化退火，目的是消除鍛造應(yīng)力去园，獲得均勻的球狀珠光體組織裤础，降低硬度，提高塑性蜓谋，改善模坯的切削加工性能或冷擠壓成形性能梦皮。
　　3.預(yù)硬鋼的預(yù)硬處理工藝簡(jiǎn)單，多數(shù)采用調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)后獲得回火索氏體組織届氢。高溫回火的溫度范圍很寬能夠滿足模具的各種工作硬度要求欠窒。由于這類鋼淬透性良好，淬火時(shí)可采用油冷退子、空冷或硝鹽分級(jí)淬火岖妄。

　　表3-27為部分預(yù)硬鋼的預(yù)硬處理工藝，供參考寂祥。
　　表3-27 部分預(yù)硬鋼的預(yù)硬處理工藝
　　鋼 號(hào)        加熱溫度/℃    冷卻方式                   回火溫度/℃    預(yù)硬硬度HRC
　　3Cr2Mo       830～840      油冷或160～180℃硝鹽分級(jí)    580～650    28～36
　　5NiSCa       880～930      油冷                       550～680    30～45
　　8Cr2MnWMoVS  860～900      油或空冷                    550～620    42～48
　　P4410        830～860      油冷或硝鹽分級(jí)              550～650    35～41
　　SM1          830～850      油冷                       620～660    36～42

　〖雠啊（四）時(shí)效硬化鋼塑料模的熱處理
　　1.時(shí)效硬化鋼的熱處理工藝分兩步基本工序。首先進(jìn)行固溶處理丸凭，即把鋼加熱到高溫福扬，使各種合金元素溶入奧氏體中，完成奧氏體后淬火獲得馬氏體組織惜犀。第二步進(jìn)行時(shí)效處理铛碑，利用時(shí)效強(qiáng)化達(dá)到最后要求的力學(xué)性能。
　　2.固溶處理加熱一般在鹽浴爐势纺、箱式爐中進(jìn)行赦锰，加熱時(shí)間分別可取：1min/mm演茂、2～2.5min/mm灼址，淬火采用油冷，淬透性好的鋼種也可空冷件银。如果鍛造模坯時(shí)能準(zhǔn)確控制終鍛溫度肤轿，鍛造后可直接進(jìn)行固溶淬火。
　　3.時(shí)效處理最好在真空爐中進(jìn)行郊片，若在箱式爐中進(jìn)行度籍，為防模腔表面氧化，爐內(nèi)須通入保護(hù)氣氛基霞，或者用氧化鋁粉别主、石墨粉、鑄鐵屑阎瘩，在裝箱保護(hù)條件下進(jìn)行時(shí)效。裝箱保護(hù)加熱要適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間碰缔，否則難以達(dá)到時(shí)效效果账劲。部分時(shí)效硬化型塑料模具鋼的熱處理規(guī)范可參照表3-28。
　　表3-28 部分時(shí)效硬化鋼的熱處理規(guī)范
　　鋼 號(hào)              固溶處理工藝       時(shí)效處理工藝            時(shí)效硬度HRC
　　06Ni6CrMoVTiAl    800～850℃油冷     510～530℃×（6～8）h    43～48
　　PMS               800～850℃空冷     510～530℃×（3～5）h    41～43
　　25CrNi3MoAl       880℃水淬或空冷    520～540℃×（6～8）h    39～42
　　SM2               900℃×2h油冷+700℃×2h    510℃×10h       39～40
　　PCR               1050℃固溶空冷     460～480℃×4h           42～44

　〗鹇铡（四）時(shí)效硬化鋼塑料模的熱處理
　　1.時(shí)效硬化鋼的熱處理工藝分兩步基本工序瀑焦。首先進(jìn)行固溶處理，即把鋼加熱到高溫，使各種合金元素溶入奧氏體中榛瓮，完成奧氏體后淬火獲得馬氏體組織铺董。第二步進(jìn)行時(shí)效處理，利用時(shí)效強(qiáng)化達(dá)到最后要求的力學(xué)性能禀晓。
　　2.固溶處理加熱一般在鹽浴爐精续、箱式爐中進(jìn)行，加熱時(shí)間分別可却饫痢：1min/mm重付、2～2.5min/mm，淬火采用油冷凫乖，淬透性好的鋼種也可空冷涵店。如果鍛造模坯時(shí)能準(zhǔn)確控制終鍛溫度，鍛造后可直接進(jìn)行固溶淬火馅拥。
　　3.時(shí)效處理最好在真空爐中進(jìn)行卫跺，若在箱式爐中進(jìn)行，為防模腔表面氧化肯窜，爐內(nèi)須通入保護(hù)氣氛债烹，或者用氧化鋁粉、石墨粉笔广、鑄鐵屑闪侨，在裝箱保護(hù)條件下進(jìn)行時(shí)效。裝箱保護(hù)加熱要適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間灿西，否則難以達(dá)到時(shí)效效果挑明。部分時(shí)效硬化型塑料模具鋼的熱處理規(guī)范可參照表3-28。
　　表3-28 部分時(shí)效硬化鋼的熱處理規(guī)范
　　鋼 號(hào)              固溶處理工藝       時(shí)效處理工藝            時(shí)效硬度HRC
　　06Ni6CrMoVTiAl    800～850℃油冷     510～530℃×（6～8）h    43～48
　　PMS               800～850℃空冷     510～530℃×（3～5）h    41～43
　　25CrNi3MoAl       880℃水淬或空冷    520～540℃×（6～8）h    39～42
　　SM2               900℃×2h油冷+700℃×2h    510℃×10h       39～40
　　PCR               1050℃固溶空冷     460～480℃×4h           42～44

　　三善婉、塑料模的表面處理

　　為了提高塑料模表面耐磨性和耐蝕性沪翔，常對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚怼?
　　1.塑料模鍍鉻是一種應(yīng)用最多的表面處理方法，鍍鉻層在大氣中具有強(qiáng)烈的鈍化能力抄瓦，能長(zhǎng)久保持金屬光澤潮瓶，在多種酸性介質(zhì)中均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鍍層硬度達(dá)1000HV钙姊，因而具有優(yōu)良的耐磨性毯辅。鍍鉻層還具有較高的耐熱性，在空氣中加熱到500℃時(shí)其外觀和硬度仍無(wú)明顯變化煞额。
　　2.滲氮具有處理溫度低（一般為550～570℃）思恐，模具變形甚微和滲層硬度高（可達(dá)1000～1200HV）等優(yōu)點(diǎn)，因而也非常適合塑料模的表面處理膊毁。含有鉻胀莹、鉬基跑、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能描焰，用作塑料模時(shí)進(jìn)行滲氮處理可大大提高耐磨性媳否。
　　適于塑料模的表面處理方法還有：氮碳共滲、化學(xué)鍍鎳荆秦、離子鍍氮化鈦篱竭、碳化鈦或碳氮化鈦，PVD辐菩、CVD法沉積硬質(zhì)膜或超硬膜等芭贬。

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