1.高速鋼模具的低溫淬火
在低溫淬火時(shí),碳和合金元素溶于鋼基體中較少,奧氏體晶粒細(xì)小,故能提高冷作模具的強(qiáng)度和韌性。因此,推薦采用比高速鋼正常淬火溫度低的溫度淬火。例如,W6Mo5Cr4V2鋼模具采用1150℃(正常淬火溫度為1200℃)油淬,再在200℃或400℃~600℃回火,或在1050℃淬火,150℃以下回火進(jìn)行試驗(yàn),可使冷沖模具壽命比正常淬火提高4倍。
2.模具的軟氮化處理
對(duì)于5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2W8V鋼熱鍛模具及Cr12、Cr12MoV鋼和W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V高速鋼冷鐓、冷擠和冷沖等冷作模具進(jìn)行軟氮化、離子氮化等處理都可以顯著提高模具硬度和抗疲勞性能,從而提高模具壽命。
3.模具激光相變強(qiáng)化應(yīng)用實(shí)例
采用激光作為熱源快速加熱,使模具的相變點(diǎn)提高,這樣可使需要硬化的部位以極快的加熱速率和冷卻速率對(duì)表層進(jìn)行相變硬化處理,提高表層的強(qiáng)度、硬度,同時(shí)又保留了基本材料的韌性和力學(xué)性能,從而顯著提高模具的使用壽命。
4.離子注入改性應(yīng)用實(shí)例
離子注入模具表面后,可顯著提高其耐磨性、耐蝕性、抗疲勞與抗氧化、表層硬度等使用性能。對(duì)于塑料工業(yè)的注塑模具采用離子注入具有重要意義,因?yàn)樽⑺苣>叩膬r(jià)格高、易磨損,采用離子注入可顯著提高其使用壽命。
5.鍍滲擴(kuò)散改性應(yīng)用實(shí)例
鍍滲是在零件表層通過擴(kuò)散形成所需性能的表面改性工藝技術(shù),一般多由鍍涂覆浸工藝和熱處理工藝來進(jìn)行復(fù)合改性。鍍滲擴(kuò)散技術(shù)在模具上已應(yīng)用很廣,如模具鋼滲硼和硼氮共滲、高速鋼冷作模具的Co—W—Ti多元鍍層、40鋼模具表面的化學(xué)鍍Ni-P合金與滲硼等。
1)TD處理工藝及其作用
日本豐田公司所發(fā)明的TD處理工藝是一種用熔鹽浸鍍法、電解法、粉末法等在表層進(jìn)行擴(kuò)散提高表層硬度和耐磨性、耐蝕性、抗氧化、抗疲勞等性能的表面改性工藝技術(shù)。工程上最常用的是用熔鹽浸鍍法在工件表面形成VC、NbC、Cr7C3+Cr23C6等碳化物的超硬涂層。
6.物理氣相沉積在模具上的應(yīng)用
PVD在模具模膛中有代表性的實(shí)例如下:
(1)冷擠壓不銹鋼的六角螺栓用W18Cr4V鋼常規(guī)處理工藝的模具壽命為1000件,而經(jīng)PVD工藝覆蓋TiN薄膜的模具壽命達(dá)到4000件,提高了3倍國(guó);
(2)鋼管內(nèi)孔攻絲用W18Cr4V鋼常規(guī)處理工藝的絲錐壽命為3000件,而經(jīng)PVD工藝覆蓋TiN薄膜的絲錐壽命達(dá)到9000件,提高了2倍;
(3)螺紋輥壓用Cr12MoV鋼常規(guī)處理工藝的模具壽命為50萬(wàn)件,而經(jīng)PVD工藝覆蓋TiN薄膜的絲錐壽命達(dá)到200萬(wàn)件,提高了3倍;
(4)某廠將W6Mo5Cr4V2高速鋼冷精整沖頭熱處理至硬度61HRC~62HRC,經(jīng)研磨、拋光后,進(jìn)行PVD的TiC或TiNC,然后對(duì)沖頭重新拋光至鏡面(Ra0.05um~0.10um),其壽命達(dá)到10萬(wàn)件。