压铸模具制造过程中的常规热处理是球体退火、稳定化、淬火和回火。通过这些热处理工艺,使组织结构发生变化,从而使压铸模具获得所需的组织和性能。
热处理技术广泛应用于制造压铸模具。它可以提高模具零件的使用性能,延长模具的使用寿命。此外,热处理还可以提高压铸模具的加工技术性能: 提高加工质量,减少刀具磨损。因此,它在模具制造中占有重要地位。
(1) 预处理
锻造后,毛坯压铸工装必须通过球体退火或淬火和回火热处理进行处理。首先,消除应力以降低硬度,便于切割和加工。同时,它被组织用于最终的热处理。退火后,可以获得均匀的组织和分散的碳化物,以提高模具的强度和韧性。由于淬火和回火的效果优于球体退火,因此对韧性要求高的模具通常采用淬火和回火代替球体退火。
(2) 稳定
对于压铸工装,型腔更复杂,在粗加工时会产生较大的内应力,淬火时会发生变形。为消除应力,一般应在粗加工后进行去应力退火,即稳定化。
工艺如下: 加热温度为650 ℃ 至680 ℃,保温2至4小时后,压铸模具应接受空气冷却的过程。特别是具有更复杂形状的压铸模具需要炉冷却至400 °C以下,然后进行空气冷却。模具淬火回火后,进行电火花加工,加工表面会产生变质层,容易引起线切割裂纹。还应在低温下进行应力消除退火。
(3) 淬火及预热
压铸模具必须缓慢淬火和加热,并经常采取预热措施。对于反变形要求低的模具,如果没有开裂,预热次数可以少一些,但反变形要求高的模具必须多次预热。较低温度 (400 ℃ ~ 650 ℃) 的预热一般在风炉中进行; 较高温度的预热应在盐浴炉中进行。
(4) 淬火加热
高的淬火加热温度有利于提高热稳定性和抗软化性,降低热乏力倾向,但会引起晶粒长大和晶界碳化物的形成,这将降低韧性和塑性,并导致严重的开裂。因此,当压铸模具需要较高的韧性时,通常使用低温淬火,而当压铸模具具有较高的高温强度时,则使用较高的温度淬火。
(5) 淬火和冷却
对于形状简单、抗变形要求低的压铸模具,采用油冷却。对于形状复杂、抗变形要求高的压铸模具,采用阶梯淬火。为防止变形和开裂,无论采用哪种冷却方法,都不允许将其冷却至室温。一般应冷却至150 ℃ ~ 180 ℃,保温一定时间后立即回火。
(6) 回火