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1.热处理和模具寿命
什么叫热处理？热处理是将钢材加热,冷却得到所需组织和性能的一种工艺
三火热处理
● 退火（Annealing)—降低硬度，提高加工性能。退火组织：铁素体（ F）/球粒状珠光体（ P）
● 淬火（Qunching)—提高硬度，提高强度和耐磨性。淬火组织：淬火马氏体（ M ） 残余奥氏体（AR）● 回火（Tempering)—消除淬火应力，调节硬度，提高韧性。（M ） / 索氏体（S ）
典型的热处理工艺
低温回火的优点:
? 表面光亮，变形小 耐腐蚀性高？耐腐蚀性高？ 小模具韧性高 高硬度
高温回火的优点：高温下工作稳定，氮化可以随后进行，PVD不易WEDM磨削开裂减少R.A 尺寸稳定.
如何重新淬火？
必须先退火 避免韧性急剧下降。 防止开裂
正火(常用于中低碳钢)
● 正火是将钢加热到所有奥氏体化的温度，保温后空冷获得小珠光体的热处理工艺● 正火的目的：细化晶粒，使组织均匀；消除过分析钢中原组织中的网状碳化物；提高韧性，提高切割加工性；作为钢材的预热处理或最终热处理.
2.合理选择模具的热处理硬度
一、>63HRC
●使用范围：一些耐磨性要求特别高的塑料，或者一些产品设计特殊的浇口●材料：高速钢如SKH51
二、58-61HRC
●适用范围：小型模具及镶件加玻纤40%以上，产品结构简单。●材料：DC53/SKD11/D2
三、54-58HRC
●使用范围：产品加玻纤30%以上，产品结构比较复杂，或者用作耐磨块。●材料：635,440C SUJ2,GCr15
四、48-52HRC
●使用范围:啤酒量长期生产超过100万的硬模，或玻璃纤维量为15-30%，或电木模.●材料：420，H13，H11
五、44-48HRC●使用范围:中大型塑料硬模(3D对角线超过400)，或设计应力集中的长期生产模具；以及长期使用的行位/斜顶●材料：420、H13、H11
压铸模/塑料硬模/行位
ADC3 vs DH31-S vsLKM2344SUPER
六、40-44HRC
使用范围：形状复杂、大型塑料模具热处理困难；或中等批量生产所需尺寸稳定的模具；要求材料韧性和耐磨性的行位/斜顶。H11,MEK4 、 LKM808E/NAK80
七、35-40HRC
●使用范围:中小批量生产的不防酸普通塑料模具；对材料耐磨性要求不高的行位/斜顶●材料:LKM738H,LKM838H,LKM718H,LKM818H.
八、30-35HRC●使用范围：中小批量生产的大型塑料模具；对材料韧性要求较高的行位/斜顶●材料：LKM738、LKM2311,LKM2083H、LKM2316,LKM420H(防酸),S136H,S-STAR(亮面),336
九、<30HRC
●使用范围：塑料模具成本低，无表面要求●材料：S45-55C、P20、WY2311
常用硬模材料硬度选择(H13 & 420 )
为了防止淬火应力开裂，保持良好的韧性，必须使用较高的回火温度，因此应适当降低硬度.
3. 热处理变形
什么是变形？
● 热处理过程中工件尺寸和形状的变化；● 热应力和组织转变应力导致模具变形；● 淬火和回火会导致翘曲变形，加热温度越高，变形越大。
变形的类型
加工应力
● (车削，铣削、磨削)会在模具表面产生张应力；● 加工张应力在热处理淬硬过程中释放，导致变形；● 热处理前应力处理可减少加工应力引起的变形。
消除应力处理
热应力
● 模具表面与心脏之间的温差导致模具内部的热应力，是形状变化的主要原因；● 钢的体积在加热过程中会增加，不均匀的加热会导致钢在各个方向的体积增加不一致，从而产生应力和变形；● 在处理较大且形状复杂的模具时，应采用缓慢的加热速度和增加预热步骤，以保证材料表面和心脏加热的均匀性。
淬火快冷慢冷
淬火速率过快导致开裂
组织转变应力
● 应力来自钢中的组织转变；● 铁素体、奥氏体、马氏体具有不同的晶体结构和体积。
碳钢在组织变化中的体积变化
热处理过程中不可避免的变形
热处理过程中可避免的变形
如何减少变形？
● 模具形状简单对称；● 粗加工后消除应力，然后进行热处理；● 慢慢加热硬化过程；● 采用合适的模具材料；● 淬冷时尽量采用温和的淬冷速率，但不能过慢得到正确的显微组织；● 选择合适的回火温度。
建议预留加工余量
4.利用表面处理技术提高模具寿命
磨粒磨损
粘着磨损
软氮化
● 气氛：NH3 C2H2● 时间：5—8 H● 温度：510--560 ℃● 氮化层深度：0.2mm● 氮化层表面硬度约600-11000HV● 适用范围：塑料模具，零配件
离子氮化
● 气氛：N2● 时间：48--72 H● 温度：450--550 ℃● 氮化层深度：0.2—0.6mm● 氮化层表面硬度约800-12000HV● 适用范围：塑料、五金模具、备件
渗碳淬火
● 气氛：煤油 甲醇● 时间：72 H● 温度：870-980 ℃● 渗碳层深度：0.8mm● 渗碳层表面硬度约50-60HRC● 适用范围：备件
中高频感应加热
● 表面马氏体淬硬层采用不同功率线圈感应加热，高频1-1.5mm的硬化层,中频可获3mm硬化层，心脏仍处于退火状态。● 主要用于直径较小的边钉零件(标准60以下，非标50-80)
镀铬(镍)和黑处理
● 功能：提高耐腐蚀性和耐磨性；● 镀层厚度：0.01-0.02mm● 镀铬的负面影响引起氢脆
PVD硬涂层的功能
●减少刀具与加工材料之间，模具之间的磨损；●起到自润滑作用，摩擦系数小；●保护工模表面，避免刀模与加工材料直接接触；●有效提高耐磨性，大大提高工模的使用寿命。
