Wärmebehandlungsprozess der Kunststoffform

Als Kunststoffformen werden verschiedene Stahlsorten verwendet, und ihre chemische Zusammensetzung und mechanischen Eigenschaften sind unterschiedlich, Daher sind die Herstellungsprozessrouten unterschiedlich; ähnlich, verschiedene Arten von Kunststoffformenstählen verwenden unterschiedliche Wärmebehandlungsverfahren. In diesem Abschnitt werden hauptsächlich der Herstellungsprozessweg und die Eigenschaften des Wärmebehandlungsprozesses der Plastikform.

1. Erklärung der Wärmebehandlungsbegriffe

1. Glühen

(1) Konzept: Der Wärmebehandlungsprozess des Erhitzens von Stahl auf eine geeignete Temperatur, für eine gewisse zeit aufbewahren, und dann langsam abkühlen (normalerweise Abkühlung mit dem Ofen cooling).

(2) Zweck:

1. Erhöhen Sie die Härte von niedrigem Stahl, um seine Plastizität zu erhöhen (um das Schneiden zu erleichtern);
2. Verfeinern Sie die Körner, und sogar die Struktur und Zusammensetzung des Stahls;
3. Eliminieren Sie innere Eigenspannungen in Stahl und verhindern Sie Verformungen und Risse

(3) Einstufung: vollständiges Glühen; sphäroidisierendes Glühen; Spannungsarmglühen

2. Normalisieren

(1) Konzept: Die Prozessmethode zum Erhitzen von Stahl auf 30～500C über Ac3 oder ACcm, eine angemessene Zeit halten an, und an der Luft abkühlen.

(2) Zweck: Es ist im Grunde das gleiche wie der Zweck des Glühens, aber die normalisierende Abkühlgeschwindigkeit ist etwas schneller als beim Glühen, die nach dem Normalisieren erhaltene Perlitstruktur ist also relativ fein, und die Festigkeit und Härte sind höher als bei geglühtem Stahl.

Normalisieren hat einen kürzeren Produktionszyklus als Glühen und ist kostengünstig und einfach zu bedienen. Deshalb, Normalisierung wird nach Möglichkeit bevorzugt, bei komplexen Teilen sollte jedoch Glühen verwendet werden.

3. Abschrecken

(1) Konzept: Der Wärmebehandlungsprozess des Erhitzens von Stahl auf eine bestimmte Temperatur über Ac3 oder Ac1, eine gewisse Zeit halten certain, und anschließendes Abkühlen mit einer geeigneten Geschwindigkeit, um eine Martensit- oder Bainitstruktur zu erhalten.

(2) Zweck: Um Martensit zu erhalten, Verbesserung der Festigkeit und Härte von Stahl.

4. Temperieren

(1) Konzept: ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem der abgeschreckte Stahl auf eine Temperatur unter dem Ac1-Punkt erhitzt wird, für eine bestimmte Zeit gehalten, und dann auf Raumtemperatur abgekühlt.

(2) Zweck:

1. Beseitigen Sie inneren Stress;
2. Erlangen Sie die erforderlichen mechanischen Eigenschaften (verbessern die Zähigkeit des Stahls, Passen Sie die Festigkeit und Härte des Stahls entsprechend an);
3. Stabile Organisation und Größe

Zweite, der Herstellungsprozessweg von Kunststoffformen

1. Formen aus kohlenstoffarmem Stahl und kohlenstoffarmem legiertem Stahl

Zum Beispiel, der Prozessweg von 20, 20Cr, 20CrMnTi und andere Stähle ist: Stanzen → Schmiedegesenkrohling → Glühen → mechanische Grobbearbeitung → Kaltfließpressumformung → Rekristallisationsglühen → mechanisches Finish → Aufkohlen → Abschrecken, Anlassen → Schleifen und Polieren → Montieren.

2. Form aus hochlegiertem aufgekohltem Stahl

Zum Beispiel, der Prozessweg von 12CrNi3A- und 12CrNi4A-Stahl ist: Stanzen → Schmieden Gesenkrohling → Normalisieren und Hochtemperatur-Anlassen → mechanische Grobbearbeitung → Hochtemperatur-Anlassen → Schlichten → Aufkohlen → Abschrecken und Anlassen → Schleifen und Polieren → Montage.

3. Form aus gehärtetem und gehärtetem Stahl

Zum Beispiel, der Prozessweg von 45, 40Cr und andere Stähle ist: Stanzen → Schmieden Gesenkrohling → Glühen → mechanische Grobbearbeitung → Anlassen und Anlassen → mechanisches Schlichten → Abrichten, Polieren→Montage.

4. Formen aus Kohlenstoff-Werkzeugstahl und legiertem Werkzeugstahl

Zum Beispiel, die Prozessroute von T7A～T10A, CrWMn, 9SiCr und andere Stähle ist: Stanzen→Schmieden in Gesenkrohlinge→Sphäroidisierendes Glühen→Mechanische Schruppbearbeitung→Spannungsarmglühen→Mechanisches Vorschlichten→Mechanisches Schlichten→Abschrecken, Anlassen → Schleifen Polieren → Montage.

5. Vorgehärtete Stahlform

Zum Beispiel, 5NiSiCa, 3Cr2Mo (P20) und andere Stähle. Für diejenigen, die direkt mit Stangenmaterial verarbeitet werden, sie sind aufgrund des Lieferzustandes vorgehärtet, und kann direkt verarbeitet und geformt werden, dann poliert und montiert. Für diejenigen, die zu Rohlingen geschmiedet und dann zu Formen verarbeitet werden müssen, der Prozessweg ist: Stanzen→Schmieden→Sphäroidisierendes Glühen→Hobeln oder Fräsen von sechs Seiten→Vorhärtebehandlung (3442HRC)→mechanisches Schruppen→Spannungsarmglühen → Mechanisches Schlichten → Polieren → Montage.

Dritte, die Wärmebehandlungseigenschaften von Kunststoffformen

(1) Wärmebehandlungseigenschaften der Kunststoffform aus aufgekohltem Stahl

1. Für Kunststoffformen mit hoher Härte, hohe Verschleißfestigkeit und hohe Zähigkeitsanforderungen, Zur Herstellung sollte aufgekohlter Stahl verwendet werden, und Aufkohlen, Abschrecken und Anlassen bei niedriger Temperatur sind die letzten Wärmebehandlungen.

2. Anforderungen an die aufgekohlte Schicht, im Allgemeinen beträgt die Dicke der aufgekohlten Schicht 0.8 ~ 1,5 mm, beim Pressen von Kunststoffen mit harten Füllstoffen, die Formaufkohlungsschichtdicke muss sein 1.3 ~ 1,5 mm, beim Pressen von weichen Kunststoffen, die aufgekohlte Schicht Die Dicke beträgt 0.8～1.2mm. Der Kohlenstoffgehalt der aufgekohlten Schicht beträgt vorzugsweise 0.7% zu 1.0%. Wenn Kohle- und Stickstoff-Co-Infiltration verwendet werden, die Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Antihafteigenschaften werden besser.
3. Die Aufkohlungstemperatur beträgt im Allgemeinen 900～920℃, und kleine Formen mit komplexen Kavitäten können 840～860℃ Karbonitrieren bei mittlerer Temperatur aufnehmen. Die Aufkohlungswärmeerhaltungszeit beträgt 5-10h, die entsprechend den Anforderungen an die Dicke der aufgekohlten Schicht zu wählen ist. Der Aufkohlungsprozess verwendet einen hierarchischen Aufkohlungsprozess, das ist, die Hochtemperaturstufe (900920℃) besteht hauptsächlich darin, die Oberfläche des Teils schnell zu infiltrieren; die mittlere Temperaturstufe (820840℃) besteht hauptsächlich darin, die Dicke der aufgekohlten Schicht zu erhöhen. In der aufgekohlten Schicht wird eine gleichmäßige und vernünftige Verteilung des Kohlenstoffkonzentrationsgradienten hergestellt, was zum direkten Abschrecken geeignet ist.

4. Der Abschreckprozess nach dem Aufkohlen ist je nach Stahlsorte unterschiedlich. Nach dem Aufkohlen, es kann separat verwendet werden: Wiedererhitzen und Abschrecken; direktes Abschrecken nach abgestuftem Aufkohlen (wie legierter aufgekohlter Stahl); direktes Abschrecken nach dem Karbonitrieren bei mittlerer Temperatur (wie industrielle Kleine Präzisionsformen, die durch Kaltfließpressen von reinem Eisen oder kohlenstoffarmem Stahl gebildet werden); Luftabschreckung nach dem Aufkohlen (wie große und mittelgroße Formen aus hochlegiertem aufgekohltem Stahl).

(2) Wärmebehandlung von Kunststoffform aus gehärtetem Stahl

1. Für Formen mit komplexeren Formen, Die Wärmebehandlung sollte nach der Grobbearbeitung und dann der Endbearbeitung durchgeführt werden, um die geringste Verformung während der Wärmebehandlung zu gewährleisten. Für Präzisionsformen, die Verformung sollte kleiner sein als 0.05%.2. Die Oberflächenanforderungen an die Formkavität aus Kunststoff sind sehr streng, also während des Abschreck- und Erwärmungsprozesses, Es ist darauf zu achten, dass die Oberfläche der Kavität nicht oxidiert wird, entkohlt, nicht korrodiert, überhitzt, etc.. Es sollte in einem Schutzgasofen oder in einem Salzbadofen nach strenger Desoxidation erhitzt werden. Wenn ein herkömmlicher Kastenwiderstandsofen zum Heizen verwendet wird, auf die Oberfläche der Formkavität sollte ein Schutzmittel aufgetragen werden, und die Heizrate sollte geregelt werden. Kühlmedium, Kontrollieren Sie die Kühlrate, um Verformungen zu vermeiden, Rissbildung und Schrott während des Abschreckprozesses. Allgemein, Heißbadabschreckung ist besser, und Vorkühlabschreckung kann auch verwendet werden.

3. Nach dem Abschrecken, es sollte rechtzeitig gemildert werden, die Anlasstemperatur sollte höher sein als die Arbeitstemperatur der Form, und die Temperzeit sollte ausreichend sein. Die Länge hängt vom Formmaterial und der Abschnittsgröße ab, aber mindestens 40-60min.

(3) Wärmebehandlung von vorgehärteter Stahlkunststoffform

1. Der vorgehärtete Stahl wird in vorgehärtetem Zustand geliefert, und erfordert in der Regel keine Wärmebehandlung, aber manchmal muss es modifiziert werden schmieden, und der Gesenkrohling nach dem modifizierten Schmieden muss wärmebehandelt werden.

2. Die Vorwärmebehandlung von vorgehärtetem Stahl erfolgt in der Regel durch kugelförmiges Glühen, der Zweck ist, Schmiedestress zu beseitigen, erhalten eine gleichmäßige kugelförmige Perlitstruktur, Härte reduzieren, Plastizität erhöhen, und verbessern die Schneidleistung oder Kaltfließpressumformleistung des Matrizenrohlings.

Der Vorhärtungsprozess von vorgehärtetem Stahl ist einfach, die meisten davon nehmen eine Abschreck- und Anlassbehandlung an, und angelassenes Sorbit-Gefüge wird nach dem Abschrecken und Anlassen erhalten. Die Hochtemperaturtemperierung hat einen weiten Temperaturbereich, der die verschiedenen Arbeitshärteanforderungen der Form erfüllen kann. Aufgrund der guten Härtbarkeit dieser Stahlsorte, Ölkühlung, Luftkühlung oder Nitrat-Salz-abgestuftes Abschrecken kann während des Abschreckens verwendet werden.

(4) Wärmebehandlung von Kunststoffform aus ausgehärtetem Stahl

1. Der Wärmebehandlungsprozess von ausgehärtetem Stahl gliedert sich in zwei grundlegende Schritte. Zuerst, die Lösungsbehandlung wird durchgeführt, das ist, der Stahl wird auf eine hohe Temperatur erhitzt, damit verschiedene Legierungselemente im Austenit gelöst werden, und der Austenit wird abgeschreckt, um die Martensitstruktur zu erhalten. Der zweite Schritt ist die Alterungsbehandlung, und Alterung wird verwendet, um die mechanischen Eigenschaften zu verstärken, die die endgültigen Anforderungen erfüllen.

2. Die Lösungsbehandlungserwärmung erfolgt im Allgemeinen in einem Salzbadofen oder einem Kastenofen. Die Aufheizzeit kann entsprechend sein: 1min/mm, 2~2,5min/mm, Abschrecken nimmt Ölkühlung an, und Stahl mit guter Härtbarkeit können auch luftgekühlt werden. Wenn die endgültige Schmiedetemperatur beim Schmieden des Gesenkrohlings genau kontrolliert werden kann, Lösungsabschrecken kann direkt nach dem Schmieden durchgeführt werden.

3. Die Alterungsbehandlung erfolgt am besten in einem Vakuumofen. Wenn es in einem Kastenofen durchgeführt wird, um zu verhindern, dass die Oberfläche des Formnests oxidiert, in den Ofen muss eine Schutzatmosphäre eingeführt werden, oder Aluminiumoxidpulver, Graphitpulver, oder Gusseisenabfälle sollten in der Box verwendet werden. Altern unter Schutzbedingungen. Verpackungsschutzheizung sollte die Hitzeerhaltungszeit entsprechend verlängern, sonst wird es schwierig, den Alterungseffekt zu erzielen.

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