熱處理工藝在模具制造過程中的應用

田永流

摘 要 現代工業的進步與發展離不開模具，它被廣泛應用于各大領域，尤其是制造業。而工廠要采用熱處理技術、利用模具才能制造出高質量的產品。因此本文探討的就是熱處理工藝在模具制造過程中的應用，從而促進現代工業技術的進一步發展。

關鍵詞 熱處理工藝 模具制造 應用

中圖分類號：TQ32 文獻標識碼：A

所謂模具就是一種用于制造的模型。模具的制造程序有多種類型，但是大多數都需要用到熱處理技術，并且熱處理技術貫穿了模具制作的整個過程。通過討論熱處理工藝在模具制造過程中的應用，使得模具的制造更好地符合現代工業的要求，從而促進其發展。

1熱處理工藝在模具制造過程中的應用優勢

熱處理的原理是將金屬在特定環境下進行加熱，保持溫度恒定，然后再冷卻等等一系列步驟使得金屬的結構發生變化從而性能也發生改變的技術。而模具的熱處理是保證模具性能的重要工藝。通過熱處理，能夠充分發揮模具的材料潛力、提高其加工性能。因此熱處理工藝在模具制造過程中擁有著極大的應用優勢，值得推廣。

2熱處理工藝在模具制造過程中的應用方法

2.1預備熱處理環節的應用

2.1.1球化退火

球化退火主要適用于像碳素工具鋼、合金工具鋼這樣的共析鋼或者過共析鋼。這些鋼經過鍛造以后所得的組織硬而脆，不僅難以切割加工而且淬火的時候也容易變形開裂。但是如果是經過球化退火得到的組織與普通的相比，硬度就相對較低而且不易變形，這樣大大提高了產品的性能。

2.1.2去應力退火

去應力退火可以用于去除由于塑性形變加工、焊接等造成的以及鑄件內殘余應力而進行的退火。通過采取去應力退火能夠提高模具的穩定性，防止其在淬火中變形開裂。在模具使用了一些時間以后對其進行去應力退火能夠很好地消除模具的疲勞應力，從而延長模具的使用壽命。

2.1.3正火

正火是一種加熱工件、保溫，然后從爐中取出在空氣中進行過噴水、噴霧或者吹風冷卻處理的金屬熱處理工藝。經過正火，首先可以改善低碳模具鋼的加工性能，去除其切割的不良效果。然后在熱加工以后容易出現魏氏組織、晶粒粗大等過熱缺陷和帶狀組織等現象，還有就是可以消除過共析模具鋼的網狀碳化物，使其球化退火的質量大大增強。總而言之，正火是一種能夠有效提高生產效率以及模具壽命的方法，不可缺少。

2.1.4調質

調質處理可以為表面淬火和滲氮時減少變形打下很好的金相組織基礎，所以其在預備熱處理過程中是十分常用的方法。采用調質處理，更有利于碳化物形態的改變，從而可以更為明顯地提高模具的強度和韌性，對比球化退火，其處理的效果更好，力學性能更高。

2.2最終熱處理環節的應用

2.2.1淬火

在模具鋼材加熱到了一定的溫度，并且保溫了一段時間以后，再根據模具鋼種和零件的熱處理技術對其進行冷卻，從而獲得馬氏體和貝氏體組織的一種熱處理工藝稱之為淬火。模具鋼淬火有三個最重要的點，一是加熱的溫度，二是保溫的時間，三是冷卻介質。因此對于淬火過程中的加熱設備、模具鋼成分等等都必須要嚴格把關才能夠發揮淬火工藝的最大作用。

2.2.2回火

回火是在淬火的基礎上將模具鋼加熱到奧氏體轉變溫度一下，然后再保溫1～2小時以后再冷卻的一項工藝。回火的優勢有很多，比如其能使得模具鋼的組織更加穩定、脆性降低、韌性提高等等，同時還能夠盡可能消除淬火應力，使得模具鋼的形狀與尺寸得以穩定，防止其開裂變形。因此其作為模具鋼預先熱處理的一道工序，是具有極其重要的意義的。

2.3表明強化環節的應用

表面強化環節的方法有很多，有傳統的表面淬火技術、熱噴涂技術、熱擴滲技術、堆焊技術以及電鍍硬鉻技術等等，也有新興的激光表面強化技術、離子注入技術、化學以及物理氣相沉積技術等。這些技術都能夠起到改變模具表層的成分和組織，從而使得模具具有耐磨、耐熱、耐腐蝕以及抗疲勞和抗粘結等等特異性能的功能。

3熱處理工藝在模具制造過程中的應用實例

3.1真空熱處理的技術在模具制造中的廣泛應用

在20世紀80年代，熱處理技術就已經被廣泛應用了。模具的真空熱處理在這個基礎上滲透了新的理念，從而為打造更好品質的模具提供了技術支持。它增強了產品的韌性以及強度，同時有效防止了加熱時的氧化現象、降低了產品的變形率，從而大大提高了產品的質量。

3.2熱處理在模具表面處理技術中的重要作用

模具的表面性能對于模具的整體性能以及壽命而言是極其重要的，因此表面處理技術不能夠被忽視。在實際使用模具過程中，常常會對模具表面進行涂抹以及綜合處理，使得其達到理想的表面性能，從而大大增強產品的各項性能。

3.3滲氮技術和滲碳技術對模具性能提高的重要作用

滲氮技術可以使得模具形成良好的表面，同淬火技術相互協調就能夠使得模具的變形率大大降低。而滲碳技術則可以很好地提高模具本身的韌性，使得模具表面的硬度大大增強。

3.4硬化膜沉積技術中的應用

硬化膜沉積技術在很早以前就被人們廣泛應用了。與其他技術相比，其成本相對高一些，但是其對于模具表面以及內部性能的提升作用要更好。通過挖掘材料的使用潛力，增加膜間表面的磨合強度，能夠更好地增強模具的韌性，從而使得模具的質量大大提高。

4結語

由上述可知，不同的模具制造需要選擇不同的工作條件以及不同性能要求的模具材料，采用最合適的熱處理工藝，從而使得模具能夠充分發揮其材料潛力，使用壽命大大提高。只有這樣，模具的性能才能滿足現代工業的需求，從而不斷促進其發展。

參考文獻

[1] 劉存平，郭晟，陳真章.熱處理對模具鋼組織與力學性能的影響[J].熱加工工藝，2009（04）：59-62.

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