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了解模具
真空熱處理的主要作用是什么?眾所周知,模具熱處理就是為了發(fā)揮模具材料的潛力,提高模具的使用性能。模具的性能必須滿足:高的強(qiáng)度,(包括高溫強(qiáng)度,抗冷熱疲勞性能)高的硬度(耐磨性能)和高的韌性,并且還要求有良好的機(jī)械加工性、(包括良好的拋光性)可焊接性及抗腐蝕性等等。
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對(duì)模具壽命影響最大的是模具的設(shè)計(jì)(包括了正確的選擇材料)模具的材料,模具的熱處理,模具的使用和維護(hù)等。如果模具的設(shè)計(jì)合理,材料優(yōu)質(zhì),那么熱處理的好壞直接決定了模具的使用壽命。
目前國(guó)內(nèi)外都在設(shè)法采用更先進(jìn)的熱處理手段來(lái)提高模具的性能延長(zhǎng)模具的使用壽命。而真空熱處理則是模具熱處理中較先進(jìn)的方式之一。所以從模具熱處理來(lái)看,熱處理加工設(shè)備的狀態(tài)、熱處理的工藝、生產(chǎn)過(guò)程的控制顯得尤為重要。而設(shè)備的先進(jìn)性是保證先進(jìn)工藝實(shí)現(xiàn)的前提。
真空高壓氣淬爐是實(shí)現(xiàn)真空熱處理最為理想的設(shè)備。真空爐具有不脫碳,不氧化的效果,具有溫度均勻,加熱和冷卻速度可控,可以實(shí)現(xiàn)不同的工藝過(guò)程,真空爐由于沒(méi)有污染,是國(guó)際上公認(rèn)的“綠色熱處理”?,F(xiàn)在國(guó)際上已有2-20bar的真空高壓氣淬爐,可以完全滿足模具的真空熱處理的要求。
模具熱處理過(guò)程中,所采用的工藝參數(shù)對(duì)模具性能也有著至關(guān)重要的影響:它包括了加熱溫度、加熱速度、保溫時(shí)間、冷卻方式、冷卻速度等。正確的熱處理工藝參數(shù)可以保證模具獲得最佳性能,反之,將產(chǎn)生不良甚至嚴(yán)重后果。實(shí)踐表明,正確的熱處理工藝可以獲得優(yōu)良的組織,優(yōu)良的組織形態(tài)才能保證優(yōu)良的機(jī)械性能。
合適的工藝方法可以有效的控制模具熱處理時(shí)的變形和開(kāi)裂。從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn):模具在加熱和冷卻過(guò)程中,模具表面溫度和心部溫度的差異(加熱的不均勻性和冷卻的不均勻性)是造成模具變形的主要因素。(真空爐具有控制加熱速度和冷卻速度的能力)。不同的工藝方法可以使模具滿足不同的使用條件和不同的性能要求。
從模具的使用壽命來(lái)看,滿足硬度的要求只是達(dá)到模具技術(shù)要求的一個(gè)方面,它還有些性能要求是不好測(cè)量的,如強(qiáng)度韌性等等。模具質(zhì)量的好壞并不能完全用硬度指標(biāo)來(lái)進(jìn)行認(rèn)定,它不可能用硬度測(cè)量方法最終來(lái)檢驗(yàn)出模具的使用壽命,熱處理作為特殊工序(即特殊過(guò)程),它只能通過(guò)工藝驗(yàn)證,性能實(shí)驗(yàn),確認(rèn)合理的工藝參數(shù),并嚴(yán)格實(shí)施經(jīng)確認(rèn)的工藝參數(shù)(工序過(guò)程控制)來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性。
大量數(shù)據(jù)表明,真空熱處理加工的冷沖模具變形較小、很少發(fā)生線切割開(kāi)裂、磨裂的現(xiàn)象。壓鑄模采用先進(jìn)的工藝方法,在一定程度上減少模具的龜裂以及使用中粘模的現(xiàn)象。
總而言之,真空高壓氣淬工藝具有加熱和冷卻速度自由控制的優(yōu)點(diǎn),可以編制不同的工藝參數(shù),得到預(yù)想的金相組織和性能。