注塑模(mo)具(ju)表(biao)面强化处理方法

表(biao)面强化(hua)(hua)处理(li)(li)方法很多(duo),主要(yao)有(you)渗(shen)(shen)碳(tan)、渗(shen)(shen)氮(dan)、渗(shen)(shen)硫、渗(shen)(shen)硼、氮(dan)碳(tan)共渗(shen)(shen)、渗(shen)(shen)金属等(deng)。采(cai)用不(bu)同的表(biao)面强化(hua)(hua)处理(li)(li)工(gong)艺,可(ke)使(shi)模具(ju)使(shi)用寿命提高几(ji)倍(bei)甚(shen)至于(yu)几(ji)十倍(bei),近几(ji)年又出现了一些表(biao)面强化(hua)(hua)工(gong)艺,本文(wen)着重四个(ge)方面介绍(shao),供(gong)同行参考。

1.离子渗(shen)氮,为了(le)提高模具(ju)的抗蚀(shi)性(xing)(xing)、耐磨(mo)性(xing)(xing)、抗热(re)疲劳和(he)防粘附性(xing)(xing)能(neng),可(ke)采用离子渗(shen)氮。离子渗(shen)氮的突出(chu)优(you)点(dian)是(shi)显著(zhu)地(di)缩(suo)短了(le)渗(shen)氮时间,可(ke)通过(guo)不同(tong)气体(ti)(ti)组份调节控制渗(shen)层组织,降低了(le)渗(shen)氮层的表面脆性(xing)(xing),变形(xing)小,渗(shen)层硬度(du)(du)分布曲线较(jiao)平(ping)稳,不易产生剥落和(he)热(re)疲劳。可(ke)渗(shen)的基体(ti)(ti)材料(liao)比气体(ti)(ti)渗(shen)氮广,无毒(du),不会爆炸,生产安全(quan),但(dan)对形(xing)状复杂(za)模具(ju),难以获得均(jun)匀的加热(re)和(he)均(jun)匀的渗(shen)层,且渗(shen)层较(jiao)浅,过(guo)渡层较(jiao)陡,温度(du)(du)测定及温度(du)(du)均(jun)匀性(xing)(xing)仍有待于(yu)解决(jue)。

离子(zi)渗氮(dan)(dan)温(wen)度以450~520℃为宜(yi)(yi),经(jing)处理6~9h后(hou)(hou),渗氮(dan)(dan)层深(shen)约0.2~0.3mm。温(wen)度过低(di),渗层太薄;温(wen)度过高,则表层易出现疏(shu)松层,降(jiang)低(di)抗粘模能力。离子(zi)渗氮(dan)(dan)其渗层厚度以0.2~0.3mm为宜(yi)(yi)。磨损后(hou)(hou)的离子(zi)渗氮(dan)(dan)模具,经(jing)修复和再次离子(zi)渗氮(dan)(dan)后(hou)(hou),可投入使用(yong),从而可大大地提高模具的总(zong)使用(yong)寿命。

2.氮(dan)碳共渗,氮(dan)碳共渗工艺温(wen)度(du)较低(560~570℃),变形(xing)量小,经(jing)处理(li)的模(mo)(mo)(mo)(mo)具钢表面(mian)硬度(du)高(gao)(gao)(gao)达900~1000HV,耐磨性好(hao),耐蚀性强,有较高(gao)(gao)(gao)的高(gao)(gao)(gao)温(wen)硬度(du),可(ke)用(yong)于压铸模(mo)(mo)(mo)(mo)、冷(leng)镦模(mo)(mo)(mo)(mo)、冷(leng)挤模(mo)(mo)(mo)(mo)、热挤模(mo)(mo)(mo)(mo)、高(gao)(gao)(gao)速锻模(mo)(mo)(mo)(mo)及塑(su)料模(mo)(mo)(mo)(mo),分(fen)别可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)使用(yong)寿命(ming)1~9倍(bei)。但气体氮(dan)碳共渗后常发生变形(xing),膨(peng)胀(zhang)量占化合物厚度(du)的25%左右,不宜用(yong)于精密模(mo)(mo)(mo)(mo)具。处理(li)前必经(jing)去退火和消(xiao)除残余。

例如(ru)(ru):Cr12MoV钢(gang)制钢(gang)板弹簧孔冲(chong)孔凹(ao)模(mo),经(jing)气(qi)体氮碳共渗和盐浴渗钒处理后,可(ke)使(shi)模(mo)具寿命提(ti)(ti)高3倍。又如(ru)(ru):60Si2钢(gang)制冷镦螺钉冲(chong)头(tou),采用预先(xian)渗氮、短时碳氮共渗、直(zhi)接淬油、低温(wen)(wen)淬火及较(jiao)高温(wen)(wen)度回火处理工艺,可(ke)改善心部韧性,提(ti)(ti)高冷镦冲(chong)头(tou)寿命2倍以上。

3.碳氮硼三(san)元共(gong)渗,三(san)元共(gong)渗可在渗氮炉中进行,渗剂(ji)为含(han)硼有机(ji)渗剂(ji)和氨,其比例为1∶7,共(gong)渗温(wen)度(du)为600℃,共(gong)渗时间4h,共(gong)渗层化合物层厚3~4μm,扩散层深度(du)0.23mm,表面(mian)硬度(du)为HV011050。经共(gong)渗处理后模(mo)具的寿命显著提高(gao)。