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模具硬不硬,要看热处理!
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热处理的作用就是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性。按照热处理不同的目的,热处理工艺可分为两大类:预备热处理和最终热处理。# _% r) ]( |; Y8 ] ]
, Q* L3 ?/ ]6 j" y3 M3 X9 p' a) m) h2 ?" H4 B& a( X
1.预备热处理
. {' D2 G* f: D# e
4 H5 _" C4 I5 D; T+ v预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。
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& O: R; n7 I2 p: }1 e. P/ M(1)退火和正火
% D+ d) ~3 D$ B+ x3 c0 Z退火和正火用于经过热加工的毛坯。含碳量大于0.5%的碳钢和合金钢,为降低其硬度易于切削,常采用退火处理;含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢,为避免其硬度过低切削时粘刀,而采用正火处理。退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织,为以后的热处理作准备。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。0 }6 {3 {& F- q& m1 H
/ c, N2 b: u4 h6 C2 a7 R: e(2)时效处理
' `+ |5 j4 d6 Y- `5 o. v时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。1 u, d+ j: W5 \8 Y5 j7 e
# t; o( l5 ~, x: u& s2 l为避免过多运输工作量,对于一般精度的零件,在精加工前安排一次时效处理即可。但精度要求较高的零件(如座标镗床的箱体等),应安排两次或数次时效处理工序。简单零件一般可不进行时效处理。! g* Q0 u2 I" P7 C9 B* E4 |% v5 e
& e, y9 P9 H. E, K除铸件外,对于一些刚性较差的精密零件(如精密丝杠),为消除加工中产生的内应力,稳定零件加工精度,常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。有些轴类零件加工,在校直工序后也要安排时效处理。/ X* y6 A" M7 ^# K% {
- A: A3 U' d. u* d: A) s& Z2 m" D9 a: Q1 J6 f' Y3 D
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(3)调质
" c! a: O* t. T/ Q# g9 j调质即是在淬火后进行高温回火处理,它能获得均匀细致的回火索氏体组织,为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形作准备,因此调质也可作为预备热处理。7 w" m' z8 V# F& B# W. a: [
/ E6 W" Z5 l0 s由于调质后零件的综合力学性能较好,对某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作为最终热处理工序。$ J! V) l8 K' ~9 l# a
9 A5 @5 ^* ?* p3 J5 A$ Y7 \2.最终热处理
, M7 ~1 l0 [ R6 n: _
8 M3 [% W8 ]4 A4 Y/ A最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。# A( {9 @3 Y) x: Q7 n E
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(1)淬火9 p, H( u o! `. B, F
淬火有表面淬火和整体淬火。其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广,而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好,而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。为提高表面淬火零件的机械性能,常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。其一般工艺路线为:下料--锻造--正火(退火)--粗加工--调质--半精加工--表面淬火--精加工。
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2 z8 N1 M! @! E(2)渗碳淬火
: s# \7 u7 E) B: \渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢,先提高零件表层的含碳量,经淬火后使表层获得高的硬度,而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。渗碳分整体渗碳和局部渗碳。局部渗碳时对不渗碳部分要采取防渗措施(镀铜或镀防渗材料)。由于渗碳淬火变形大,且渗碳深度一般在0.5~2mm之间,所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。 z+ |8 U( Q) d4 m0 `
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其工艺路线一般为:下料-锻造-正火-粗、半精加工-渗碳淬火-精加工。当局部渗碳零件的不渗碳部分采用加大余量后,切除多余的渗碳层的工艺方案时,切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后,淬火前进行。
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5 h& q# m9 o( Q3 M(3)渗氮处理
2 W) j# e2 j0 e渗氮是使氮原子渗入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法。渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄(一般不超过0.6~0.7mm),渗氮工序应尽量靠后安排,为减小渗氮时的变形,在切削后一般需进行消除应力的高温回火。 |
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