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1.熱處理和模具壽命
什么叫熱處理？熱處理是將鋼材加熱,冷卻得到所需組織和性能的一種工藝
三火熱處理
● 退火（Annealing)—降低硬度，提高加工性能。退火組織：鐵素體（ F）/球粒狀珠光體（ P）
● 淬火（Qunching)—提高硬度，提高強度和耐磨性。淬火組織：淬火馬氏體（ M ） 殘余奧氏體（AR）● 回火（Tempering)—消除淬火應(yīng)力，調(diào)節(jié)硬度，提高韌性。（M ） / 索氏體（S ）
典型的熱處理工藝
低溫回火的優(yōu)點:
? 表面光亮，變形小 耐腐蝕性高？耐腐蝕性高？ 小模具韌性高 高硬度
高溫回火的優(yōu)點：高溫下工作穩(wěn)定，氮化可以隨后進行，PVD不易WEDM磨削開裂減少R.A 尺寸穩(wěn)定.
如何重新淬火？
必須先退火 避免韌性急劇下降。 防止開裂
正火(常用于中低碳鋼)
● 正火是將鋼加熱到所有奧氏體化的溫度，保溫后空冷獲得小珠光體的熱處理工藝● 正火的目的：細化晶粒，使組織均勻；消除過分析鋼中原組織中的網(wǎng)狀碳化物；提高韌性，提高切割加工性；作為鋼材的預(yù)熱處理或最終熱處理.
2.合理選擇模具的熱處理硬度
一、>63HRC
●使用范圍：一些耐磨性要求特別高的塑料，或者一些產(chǎn)品設(shè)計特殊的澆口●材料：高速鋼如SKH51
二、58-61HRC
●適用范圍：小型模具及鑲件加玻纖40%以上，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單。●材料：DC53/SKD11/D2
三、54-58HRC
●使用范圍：產(chǎn)品加玻纖30%以上，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，或者用作耐磨塊。●材料：635,440C SUJ2,GCr15
四、48-52HRC
●使用范圍:啤酒量長期生產(chǎn)超過100萬的硬模，或玻璃纖維量為15-30%，或電木模.●材料：420，H13，H11
五、44-48HRC●使用范圍:中大型塑料硬模(3D對角線超過400)，或設(shè)計應(yīng)力集中的長期生產(chǎn)模具；以及長期使用的行位/斜頂●材料：420、H13、H11
壓鑄模/塑料硬模/行位
ADC3 vs DH31-S vsLKM2344SUPER
六、40-44HRC
使用范圍：形狀復(fù)雜、大型塑料模具熱處理困難；或中等批量生產(chǎn)所需尺寸穩(wěn)定的模具；要求材料韌性和耐磨性的行位/斜頂。H11,MEK4 、 LKM808E/NAK80
七、35-40HRC
●使用范圍:中小批量生產(chǎn)的不防酸普通塑料模具；對材料耐磨性要求不高的行位/斜頂●材料:LKM738H,LKM838H,LKM718H,LKM818H.
八、30-35HRC●使用范圍：中小批量生產(chǎn)的大型塑料模具；對材料韌性要求較高的行位/斜頂●材料：LKM738、LKM2311,LKM2083H、LKM2316,LKM420H(防酸),S136H,S-STAR(亮面),336
九、<30HRC
●使用范圍：塑料模具成本低，無表面要求●材料：S45-55C、P20、WY2311
常用硬模材料硬度選擇(H13 & 420 )
為了防止淬火應(yīng)力開裂，保持良好的韌性，必須使用較高的回火溫度，因此應(yīng)適當(dāng)降低硬度.
3. 熱處理變形
什么是變形？
● 熱處理過程中工件尺寸和形狀的變化；● 熱應(yīng)力和組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力導(dǎo)致模具變形；● 淬火和回火會導(dǎo)致翹曲變形，加熱溫度越高，變形越大。
變形的類型
加工應(yīng)力
● (車削，銑削、磨削)會在模具表面產(chǎn)生張應(yīng)力；● 加工張應(yīng)力在熱處理淬硬過程中釋放，導(dǎo)致變形；● 熱處理前應(yīng)力處理可減少加工應(yīng)力引起的變形。
消除應(yīng)力處理
熱應(yīng)力
● 模具表面與心臟之間的溫差導(dǎo)致模具內(nèi)部的熱應(yīng)力，是形狀變化的主要原因；● 鋼的體積在加熱過程中會增加，不均勻的加熱會導(dǎo)致鋼在各個方向的體積增加不一致，從而產(chǎn)生應(yīng)力和變形；● 在處理較大且形狀復(fù)雜的模具時，應(yīng)采用緩慢的加熱速度和增加預(yù)熱步驟，以保證材料表面和心臟加熱的均勻性。
淬火快冷慢冷
淬火速率過快導(dǎo)致開裂
組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力
● 應(yīng)力來自鋼中的組織轉(zhuǎn)變；● 鐵素體、奧氏體、馬氏體具有不同的晶體結(jié)構(gòu)和體積。
碳鋼在組織變化中的體積變化
熱處理過程中不可避免的變形
熱處理過程中可避免的變形
如何減少變形？
● 模具形狀簡單對稱；● 粗加工后消除應(yīng)力，然后進行熱處理；● 慢慢加熱硬化過程；● 采用合適的模具材料；● 淬冷時盡量采用溫和的淬冷速率，但不能過慢得到正確的顯微組織；● 選擇合適的回火溫度。
建議預(yù)留加工余量
4.利用表面處理技術(shù)提高模具壽命
磨粒磨損
粘著磨損
軟氮化
● 氣氛：NH3 C2H2● 時間：5—8 H● 溫度：510--560 ℃● 氮化層深度：0.2mm● 氮化層表面硬度約600-11000HV● 適用范圍：塑料模具，零配件
離子氮化
● 氣氛：N2● 時間：48--72 H● 溫度：450--550 ℃● 氮化層深度：0.2—0.6mm● 氮化層表面硬度約800-12000HV● 適用范圍：塑料、五金模具、備件
滲碳淬火
● 氣氛：煤油 甲醇● 時間：72 H● 溫度：870-980 ℃● 滲碳層深度：0.8mm● 滲碳層表面硬度約50-60HRC● 適用范圍：備件
中高頻感應(yīng)加熱
● 表面馬氏體淬硬層采用不同功率線圈感應(yīng)加熱，高頻1-1.5mm的硬化層,中頻可獲3mm硬化層，心臟仍處于退火狀態(tài)?！?主要用于直徑較小的邊釘零件(標準60以下，非標50-80)
鍍鉻(鎳)和黑處理
● 功能：提高耐腐蝕性和耐磨性；● 鍍層厚度：0.01-0.02mm● 鍍鉻的負面影響引起氫脆
PVD硬涂層的功能
●減少刀具與加工材料之間，模具之間的磨損；●起到自潤滑作用，摩擦系數(shù)??；●保護工模表面，避免刀模與加工材料直接接觸；●有效提高耐磨性，大大提高工模的使用壽命。
