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模具制造:如何延长工模具寿命和效率
来源:深圳电镀厂原创 作者:Great 日期:2012年05月25日 访问次数:

延长金属切削刀具、模具的使用寿命;提高劳动生产率和改善零部件的加工质量,为企业获取更大的经济效益是机械工业重要的研究课题。七十年代美国首创的超冷处理技术,使工模具可大幅度提高使用寿命,获得广泛的使用,取得巨大的社会经济效益。八十年代,我国科技工作者也进行类似原理的试验。我们科研组在工模具超冷处理原理、设备的设计与制造、工艺方法、强化机理及工模具摩擦学等方面进行了较为系统的研究,先后在国内二十几家企业几十种刃具和冷热作模具上试用提高了寿命,效益显著。
 
更新传统的工模具制造工艺
 (1)传统的工模具热加工工艺技术的局限性迄今为止,工模具制造过程还是以淬火、回火工艺赋予工模具最终的性能。众所周知,淬火快冷至室温,钢内部组织最终被确定下来了,包括:残余奥氏体量;碳物的大小与数量;基体组织的粗细等。工具钢淬火后往往残留有一部分残余奥氏体,能否在更低的温度下继续马氏体化?回火组织能否在更低的温度下析出弥散度更大的碳化物?回火组织在更低的温度下能否出现组织的微细化?在这几种变化的前提下,工模具性能会发生什么样的变化?
 随着低温技术的发展,人们注意到把工模具处在-160℃~-196℃温度条件下让它实现上述转变的可行性,若能实现就可改变工模具的性能,使其强韧性和耐磨性获得进一步改进,工模具使用寿命就会有较大幅度的提高。

(2)采用超冷(-160℃~-180℃)处理新工艺合理性七十年代,美国MaterilsImprovmentco.首先发明了Perm-O-Bond专利。把淬火、回火后的工模具经过-160℃低温下处理,发现绝大部分残余奥氏体马氏体化,并在马氏体内析出高弥散度的碳化物颗粒,伴随着基体组织的微细化,导致工模具耐磨性提高,延长了使用寿命。作者以W18Cr4V高速钢和Crl2MoV模具钢为代表进行了研究,证实上面转变规律的存在(表1)。这种转变无法再用传统的金属学、相变理论来解释。这些转变不能以原子扩散形式进行的,-160℃~-180℃温度下,原子失去了扩散能力,只能用物理学能量观点加以解释。这方面转变机理目前尚未研究清楚,有待人们探索。
 
工模具钢经过传统的冷、热加工后,再经超冷处理,才能全面地改变钢中的显微组织结构和大量高弥散碳化物析出,以及基体的微细化,提高了强韧性和耐磨性。真正挖掘出工模具的使用潜力。

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