注(zhu)塑模具表(biao)面強化(hua)處理方(fang)法

表(biao)面(mian)強化處理方法很多,主(zhu)要有滲(shen)(shen)(shen)碳、滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)、滲(shen)(shen)(shen)硫(liu)、滲(shen)(shen)(shen)硼、氮(dan)碳共滲(shen)(shen)(shen)、滲(shen)(shen)(shen)金屬等。采用不同的表(biao)面(mian)強化處理工藝,可使(shi)模具使(shi)用壽(shou)命(ming)提高幾(ji)倍甚至于幾(ji)十倍,近幾(ji)年(nian)又出(chu)現(xian)了一些表(biao)面(mian)強化工藝,本文著重四個方面(mian)介(jie)紹,供同行參考(kao)。

1.離子(zi)滲(shen)(shen)氮,為了(le)提高模具的(de)抗(kang)蝕性、耐(nai)磨性、抗(kang)熱(re)(re)疲勞(lao)和防粘附性能,可(ke)采用(yong)離子(zi)滲(shen)(shen)氮。離子(zi)滲(shen)(shen)氮的(de)突出(chu)優(you)點是顯著地(di)縮短了(le)滲(shen)(shen)氮時間,可(ke)通過不(bu)同氣(qi)(qi)體組(zu)份調節控制滲(shen)(shen)層(ceng)(ceng)組(zu)織,降(jiang)低了(le)滲(shen)(shen)氮層(ceng)(ceng)的(de)表(biao)面脆性,變形小,滲(shen)(shen)層(ceng)(ceng)硬(ying)度分布曲線較(jiao)平穩,不(bu)易產(chan)生(sheng)剝落和熱(re)(re)疲勞(lao)。可(ke)滲(shen)(shen)的(de)基體材料比氣(qi)(qi)體滲(shen)(shen)氮廣(guang),無毒,不(bu)會爆炸,生(sheng)產(chan)安全,但(dan)對(dui)形狀復雜模具,難以(yi)獲(huo)得均(jun)勻的(de)加(jia)熱(re)(re)和均(jun)勻的(de)滲(shen)(shen)層(ceng)(ceng),且(qie)滲(shen)(shen)層(ceng)(ceng)較(jiao)淺,過渡層(ceng)(ceng)較(jiao)陡,溫度測定及溫度均(jun)勻性仍有待于解決。

離(li)子(zi)(zi)滲氮(dan)(dan)溫(wen)(wen)度以(yi)450~520℃為(wei)(wei)宜(yi),經(jing)處(chu)理6~9h后(hou),滲氮(dan)(dan)層深(shen)約0.2~0.3mm。溫(wen)(wen)度過(guo)低(di)(di),滲層太(tai)薄(bo);溫(wen)(wen)度過(guo)高(gao),則(ze)表層易出現(xian)疏松層,降(jiang)低(di)(di)抗粘模能(neng)力。離(li)子(zi)(zi)滲氮(dan)(dan)其滲層厚(hou)度以(yi)0.2~0.3mm為(wei)(wei)宜(yi)。磨損(sun)后(hou)的離(li)子(zi)(zi)滲氮(dan)(dan)模具(ju),經(jing)修復和再次離(li)子(zi)(zi)滲氮(dan)(dan)后(hou),可投入使(shi)用,從而可大(da)大(da)地(di)提高(gao)模具(ju)的總使(shi)用壽命。

2.氮(dan)碳共(gong)滲,氮(dan)碳共(gong)滲工藝(yi)溫度較低(di)(560~570℃),變形量(liang)小,經處(chu)理的(de)模(mo)具(ju)鋼表面硬(ying)度高(gao)達900~1000HV,耐磨性(xing)好,耐蝕性(xing)強,有較高(gao)的(de)高(gao)溫硬(ying)度,可(ke)用(yong)(yong)于壓鑄模(mo)、冷(leng)(leng)鐓(dui)模(mo)、冷(leng)(leng)擠(ji)模(mo)、熱擠(ji)模(mo)、高(gao)速鍛模(mo)及塑(su)料模(mo),分別可(ke)提高(gao)使(shi)用(yong)(yong)壽命1~9倍。但(dan)氣體(ti)氮(dan)碳共(gong)滲后常發生變形,膨脹量(liang)占化合物厚度的(de)25%左右(you),不宜用(yong)(yong)于精密模(mo)具(ju)。處(chu)理前(qian)必經去退火和消(xiao)除殘余。

例如(ru):Cr12MoV鋼(gang)制(zhi)鋼(gang)板(ban)彈簧孔沖(chong)孔凹模,經氣(qi)體氮(dan)碳共滲(shen)和鹽浴滲(shen)釩處理后,可使模具壽命提(ti)高3倍(bei)。又如(ru):60Si2鋼(gang)制(zhi)冷(leng)鐓螺釘沖(chong)頭(tou),采用預先滲(shen)氮(dan)、短時碳氮(dan)共滲(shen)、直接淬油、低溫淬火及較高溫度回火處理工藝,可改善心部韌(ren)性(xing),提(ti)高冷(leng)鐓沖(chong)頭(tou)壽命2倍(bei)以上。

3.碳氮硼三元(yuan)共滲(shen)(shen)(shen),三元(yuan)共滲(shen)(shen)(shen)可在滲(shen)(shen)(shen)氮爐(lu)中進行,滲(shen)(shen)(shen)劑為含硼有機滲(shen)(shen)(shen)劑和氨,其比例為1∶7,共滲(shen)(shen)(shen)溫度(du)為600℃,共滲(shen)(shen)(shen)時(shi)間(jian)4h,共滲(shen)(shen)(shen)層(ceng)化(hua)合物層(ceng)厚3~4μm,擴散層(ceng)深度(du)0.23mm,表面硬度(du)為HV011050。經共滲(shen)(shen)(shen)處理后模具的壽命顯著提高。