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铜压铸模具热处理技术应用

热处理技术在压铸模具制造中得到了广泛的应用,提高了模具零件的性能,延长了模具的使用寿命。此外,热处理还可以提高压铸模具的工艺性能,提高加工质量,减少刀具磨损,因此,在模具制造中占有非常重要的地位。压铸模主要由钢制成。在制造过程中常用的热处理方法有球化退火、稳定处理、回火、淬火和回火。通过这些热处理工艺,可以改变钢的微观结构以获得理想的组织和性能。

 
1、预处理
铜压铸模后,坯料必须经过球化退火或回火热处理。一方面消除了应力,降低了硬度,便于切削,同时制备出最终的热处理结构。退火后,可以得到均匀的组织和分散的碳化物,从而提高模具钢的强度和韧性。由于回火处理的效果优于球化退火,对强度和韧性要求较高的模具往往被球化退火和回火所取代。
 
2、稳定的治疗
压铸型腔一般比较复杂,在粗加工时,会产生较大的内应力;淬火过程中会发生变形。为了消除应力,应在粗加工后进行应力退火,即稳定处理。加热温度650℃~ 680℃,保温2 ~ 4小时空气冷却。造型复杂,炉内冷却空气冷却的低于400℃。经淬火、回火后,用电火花加工模具。模具的表面会产生变质层,容易造成线切割裂纹。
 
3、淬火前
压铸钢主要是高合金钢。由于其导热性差,淬火加热过程必须缓慢进行,往往采取预热措施。对于变形较小的模具,预热时间可以缩短而不开裂,但变形较大的模具必须多次预热。低温度(400℃- 400℃)预热,一般在空气炉;高温预热采用盐浴炉,预热时间仍按1min/mm计算。
 
4、淬火加热
对于典型的青铜铸造钢来说,较高的淬火和加热温度有利于提高热稳定性和抗软化能力,降低热疲劳倾向,但会导致碳化物晶粒长大和晶界形成,降低韧性和塑性,导致严重开裂。因此,当压铸模要求高韧性时,通常在低温下硬化,而当高温下要求高强度时,通常在高温下硬化。为了获得良好的高温性能,保证碳化物能完全溶解,得到成分均匀的奥氏体,压铸模具的淬火和保持时间相对较长。盐浴炉的保温系数一般为0.8-1.0min/mm。
 
5、淬火冷却
模具形状简单,不需要变形,用油冷却。模具形状复杂,抗变形要求高。采用步进淬火。为了防止变形和开裂,不管采用什么样的冷却方法,不允许冷却至室温,一般应冷却至150℃到180℃,后立即回火保温,保温时间可以计算为0.6毫米/分钟。
 
6、回火
压铸模具必须全部回火,一般回火三次。在二次硬化的温度范围内选择第一次回火温度。应选择第二次回火温度,以达到模具所需的硬度。第三回火低于第二10℃~ 20℃。回火后采用油冷、气冷,回火时间不小于2h。
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