浅析常用模具表面强化处理技术

浅析常用模具表面强化处理技术DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.11.052摘要：现代模具工业有“不衰亡工业”之称，模具设计与制造技术已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、企业效益和新型产品的开发能力，而模具的工作环境直接影响其使用寿命。除合理选择模具材料、制定正确的制造加工方法以外，需对模具零部件采取相应的表面强化处理技术，提高模具质量，延长其服务年限。关键词：模具模具寿命表面强化处理技术热处理方法中图分类号：TG162.4文献标识码：A文章编号：1674-098X（2017）04（b）-0052-02模具作?橐恢指咝?率、高精度的生产工具，广泛用于电子、机械、农业、化工等各个行业。模具的工作条件恶劣，在使用过程中常承受着各种各样的力的作用，常因磨损、腐蚀、断裂等形式而报废失效，而模具的失效一般都是由表面磨损开始的，模具失效将直接影响到成型产品质量、企业生产经济效益等。模具质量决定一切，那么正确制定制造加工方法、合理选择模具材料及热处理方法，对模具零部件进行相应的表面强化处理，延缓模具材料的表面破坏将有效提高模具质量，延长模具的使用寿命，促使产业利益最大化。1模具表面强化处理模具表面处理的目的是使模具基体材料表面获得原本没有的性能，或者是进一步提高模具原本具备的性能，这些性能主要是指模具材料表面的耐磨性、抗氧化性、抗咬合性、抗冲击性、抗热粘附性、抗冷热疲劳性及抗腐蚀性等。模具强化处理归纳总结为化学热处理强化、表面热处理强化、表面镀覆强化、高能束表面强化技术（高密度能表面强化）、模具钢的预硬化技术等五种强化技术。2化学热处理强化模具化学热处理强化是将模具加热到一定的温度与特定的活性介质起化学反应，使一种或几种元素渗入模具材料表层，从而改变模具材料表层的化学成分、组织和性能的热处理工艺。模具的化学热处理方法可分为渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼和渗金属等。（见表1）化学热处理强化，活性原子渗入工件表层都是由以下三个基本过程组成的。（1）分解――由化学介质分解出能渗入工件表层的活性原子。（2）吸收――工件表面吸收活性原子。（1）以3Cr2W8V钢为材料的连杆盖热锻模，利用电刷镀技术可显著提高模具寿命，电镀层还具有良好的红硬性、耐磨性和抗氧化能力。（2）以Cr12MoV钢为材料的拉深模，经化学镀Ni-P处理后镀层硬度为60～64HRC，具有优良的耐磨性，高的硬度和小的摩擦系数，使用寿命从2万次提高到9万次。（3）以45钢为材料的拉深模，经化学镀10?m厚的镍-磷镀层后，模具表面硬度达到1000HV以上，产品质量明显提高，是模具寿命延长了10倍。5高能束表面强化技术（高密度能表面强化）作为一种新兴热处理技术，高能束表面强化技术是以极大密度的能量瞬时供给模具表面，使其发生相应硬化、融化后快速凝固和表面合金化效果的热处理技术。高能束热源通常是激光、电子束、离子束等，具有加热速度快，工件变形小，不需冷却介质，可控性能好，便于实现自动化处理等特点。例如：国内常采用激光表面相变硬化、小尺寸电子束和中等功率的离子注入来提高模具的表面硬度，已被用于钢和铸铁的表面硬化，提高其抗疲劳、耐磨损和抗腐蚀性能。6模具钢的预硬化处理技术模具钢的预硬化处理技术也是一种新兴热处理技术，是指在模具机械加工前机械预热处理，使之达到使用时的硬度（25～50HRC），然后把模具加工成形而不再进行热处理，从而保证精密、复杂模具精度的处理技术。采用预硬化模具材料，可以简化模具的制造工艺，缩短模具的制造周期，降低生产成本，提高模具的制造精度。或许我们可以预见，随着加工技术的进步，预硬化模具材料会用于越来越多的模具中，这将是一个更为广阔的发展空间。7结语我国的模具寿命还不够长，我们常见的模具损坏有一半左右是由于热处理不到位所造成的，所以为了延长模具使用寿命，我们需严格进行热处理把关。模具表面强化处理的方法还有很多，我们要结合各种模具的工作条件及其使用的经济性等因素综合考虑。通过合适的表面强化技术来改变模具表层的成份和组织，使零件具有“内韧外硬”――内部韧、表面硬、耐磨、耐热、耐蚀、抗疲劳、抗粘结的优异性能，可几倍乃至几十倍地提高模具使用寿命。参考文献[1]劳动和社会保障部教材办公室组织编写.模具材料与热处理[M].北京：中