热处理工艺在模具制造过程中的应用

田永流

摘 要 现代工业的进步与发展离不开模具，它被广泛应用于各大领域，尤其是制造业。而工厂要采用热处理技术、利用模具才能制造出高质量的产品。因此本文探讨的就是热处理工艺在模具制造过程中的应用，从而促进现代工业技术的进一步发展。

关键词 热处理工艺 模具制造 应用

中图分类号：TQ32 文献标识码：A

所谓模具就是一种用于制造的模型。模具的制造程序有多种类型，但是大多数都需要用到热处理技术，并且热处理技术贯穿了模具制作的整个过程。通过讨论热处理工艺在模具制造过程中的应用，使得模具的制造更好地符合现代工业的要求，从而促进其发展。

1热处理工艺在模具制造过程中的应用优势

热处理的原理是将金属在特定环境下进行加热，保持温度恒定，然后再冷却等等一系列步骤使得金属的结构发生变化从而性能也发生改变的技术。而模具的热处理是保证模具性能的重要工艺。通过热处理，能够充分发挥模具的材料潜力、提高其加工性能。因此热处理工艺在模具制造过程中拥有着极大的应用优势，值得推广。

2热处理工艺在模具制造过程中的应用方法

2.1预备热处理环节的应用

2.1.1球化退火

球化退火主要适用于像碳素工具钢、合金工具钢这样的共析钢或者过共析钢。这些钢经过锻造以后所得的组织硬而脆，不仅难以切割加工而且淬火的时候也容易变形开裂。但是如果是经过球化退火得到的组织与普通的相比，硬度就相对较低而且不易变形，这样大大提高了产品的性能。

2.1.2去应力退火

去应力退火可以用于去除由于塑性形变加工、焊接等造成的以及铸件内残余应力而进行的退火。通过采取去应力退火能够提高模具的稳定性，防止其在淬火中变形开裂。在模具使用了一些时间以后对其进行去应力退火能够很好地消除模具的疲劳应力，从而延长模具的使用寿命。

2.1.3正火

正火是一种加热工件、保温，然后从炉中取出在空气中进行过喷水、喷雾或者吹风冷却处理的金属热处理工艺。经过正火，首先可以改善低碳模具钢的加工性能，去除其切割的不良效果。然后在热加工以后容易出现魏氏组织、晶粒粗大等过热缺陷和带状组织等现象，还有就是可以消除过共析模具钢的网状碳化物，使其球化退火的质量大大增强。总而言之，正火是一种能够有效提高生产效率以及模具寿命的方法，不可缺少。

2.1.4调质

调质处理可以为表面淬火和渗氮时减少变形打下很好的金相组织基础，所以其在预备热处理过程中是十分常用的方法。采用调质处理，更有利于碳化物形态的改变，从而可以更为明显地提高模具的强度和韧性，对比球化退火，其处理的效果更好，力学性能更高。

2.2最终热处理环节的应用

2.2.1淬火

在模具钢材加热到了一定的温度，并且保温了一段时间以后，再根据模具钢种和零件的热处理技术对其进行冷却，从而获得马氏体和贝氏体组织的一种热处理工艺称之为淬火。模具钢淬火有三个最重要的点，一是加热的温度，二是保温的时间，三是冷却介质。因此对于淬火过程中的加热设备、模具钢成分等等都必须要严格把关才能够发挥淬火工艺的最大作用。

2.2.2回火

回火是在淬火的基础上将模具钢加热到奥氏体转变温度一下，然后再保温1～2小时以后再冷却的一项工艺。回火的优势有很多，比如其能使得模具钢的组织更加稳定、脆性降低、韧性提高等等，同时还能够尽可能消除淬火应力，使得模具钢的形状与尺寸得以稳定，防止其开裂变形。因此其作为模具钢预先热处理的一道工序，是具有极其重要的意义的。

2.3表明强化环节的应用

表面强化环节的方法有很多，有传统的表面淬火技术、热喷涂技术、热扩渗技术、堆焊技术以及电镀硬铬技术等等，也有新兴的激光表面强化技术、离子注入技术、化学以及物理气相沉积技术等。这些技术都能够起到改变模具表层的成分和组织，从而使得模具具有耐磨、耐热、耐腐蚀以及抗疲劳和抗粘结等等特异性能的功能。

3热处理工艺在模具制造过程中的应用实例

3.1真空热处理的技术在模具制造中的广泛应用

在20世纪80年代，热处理技术就已经被广泛应用了。模具的真空热处理在这个基础上渗透了新的理念，从而为打造更好品质的模具提供了技術支持。它增强了产品的韧性以及强度，同时有效防止了加热时的氧化现象、降低了产品的变形率，从而大大提高了产品的质量。

3.2热处理在模具表面处理技术中的重要作用

模具的表面性能对于模具的整体性能以及寿命而言是极其重要的，因此表面处理技术不能够被忽视。在实际使用模具过程中，常常会对模具表面进行涂抹以及综合处理，使得其达到理想的表面性能，从而大大增强产品的各项性能。

3.3渗氮技术和渗碳技术对模具性能提高的重要作用

渗氮技术可以使得模具形成良好的表面，同淬火技术相互协调就能够使得模具的变形率大大降低。而渗碳技术则可以很好地提高模具本身的韧性，使得模具表面的硬度大大增强。

3.4硬化膜沉积技术中的应用

硬化膜沉积技术在很早以前就被人们广泛应用了。与其他技术相比，其成本相对高一些，但是其对于模具表面以及内部性能的提升作用要更好。通过挖掘材料的使用潜力，增加膜间表面的磨合强度，能够更好地增强模具的韧性，从而使得模具的质量大大提高。

4结语

由上述可知，不同的模具制造需要选择不同的工作条件以及不同性能要求的模具材料，采用最合适的热处理工艺，从而使得模具能够充分发挥其材料潜力，使用寿命大大提高。只有这样，模具的性能才能满足现代工业的需求，从而不断促进其发展。

参考文献

[1] 刘存平，郭晟，陈真章.热处理对模具钢组织与力学性能的影响[J].热加工工艺，2009（04）：59-62.

[2] 况敏.模具材料激光表面强化技术研究[D].长沙：中南大学，2011.endprint