Proceso de tratamiento térmico de moldes de plástico.

Se utilizan diferentes tipos de acero como moldes de plástico., y su composición química y propiedades mecánicas son diferentes, por lo que las rutas del proceso de fabricación son diferentes; similar, diferentes tipos de aceros para moldes de plástico utilizan diferentes procesos de tratamiento térmico. Esta sección presenta principalmente la ruta del proceso de fabricación y las características del proceso de tratamiento térmico del molde de plastico.

1. Explicación de los términos del tratamiento térmico.

1. Recocido

(1) Concepto: El proceso de tratamiento térmico para calentar el acero a una temperatura adecuada., manteniéndolo durante un cierto período de tiempo, y luego enfriar lentamente (generalmente enfriar con el horno).

(2) Propósito:

1. Aumenta la dureza del acero bajo para aumentar su plasticidad. (para facilitar el corte);
2. Refina los granos, e incluso la estructura y composición del acero;
3. Elimina la tensión interna residual en el acero y evita la deformación y el agrietamiento.

(3) Clasificación: recocido completo; recocido esferoidizante; recocido de alivio de estrés

2. Normalizando

(1) Concepto: El método de proceso de calentamiento del acero a 30 ～ 500C por encima de Ac3 o ACcm., sosteniéndolo por un tiempo apropiado, y enfriarlo en el aire.

(2) Propósito: Es básicamente el mismo que el propósito del recocido., pero la velocidad de enfriamiento de normalización es ligeramente más rápida que el recocido, por lo que la estructura de la perlita obtenida después de la normalización es relativamente fina, y la resistencia y dureza son más altas que las del acero recocido.

La normalización tiene un ciclo de producción más corto que el recocido y es de bajo costo y fácil operación.. Por lo tanto, se prefiere la normalización cuando sea posible, pero el recocido debe usarse para partes complejas.

3. Temple

(1) Concepto: El proceso de tratamiento térmico para calentar el acero a una cierta temperatura por encima de Ac3 o Ac1., sosteniéndolo durante un cierto período de tiempo, y luego enfriar a una velocidad adecuada para obtener una estructura de martensita o bainita.

(2) Propósito: Para obtener martensita, mejorar la resistencia y dureza del acero.

4. Templado

(1) Concepto: un proceso de tratamiento térmico en el que el acero templado se calienta a una temperatura por debajo del punto Ac1, retenido durante un cierto período de tiempo, y luego enfriar a temperatura ambiente.

(2) Propósito:

1. Elimina el estrés interno;
2. Obtenga las propiedades mecánicas requeridas (mejorar la tenacidad del acero, ajustar adecuadamente la resistencia y dureza del acero);
3. Organización y tamaño estables

Segundo, la ruta del proceso de fabricación de moldes de plástico

1. Moldes de acero con bajo contenido de carbono y acero aleado con bajo contenido de carbono

Por ejemplo, la ruta del proceso de 20, 20Cr, 20CrMnTi y otros aceros es: blanking → forja en blanco de matriz → recocido → mecanizado en bruto mecánico → conformado por extrusión en frío → recocido de recristalización → acabado mecánico → carburación → temple, templado → esmerilado y pulido → Montar.

2. Molde de acero cementado de alta aleación

Por ejemplo, la ruta de proceso del acero 12CrNi3A y 12CrNi4A es: blanking → forjar troquel en blanco → normalización y templado a alta temperatura → mecanizado en bruto mecánico → templado a alta temperatura → acabado → carburación → templado y revenido → rectificado y pulido → montaje.

3. Molde de acero templado y revenido

Por ejemplo, la ruta del proceso de 45, 40Cr y otros aceros es: blanking → forja en bruto → recocido → mecanizado en bruto mecánico → templado y revenido → acabado mecánico → acabado, pulido → montaje.

4. Moldes de acero al carbono para herramientas y acero para herramientas de aleación

Por ejemplo, la ruta de proceso de T7A ～ T10A, CrWMn, 9SiCr y otros aceros es: corte → forjado en piezas en bruto → recocido esferoidizado → mecanizado en desbaste mecánico → recocido de alivio de tensión → semiacabado mecánico → acabado mecánico → temple, templado → rectificado Pulido → montaje.

5. Molde de acero preendurecido

Por ejemplo, 5NiSiCa, 3Cr2Mo (P20) y otros aceros. Para aquellos procesados ​​directamente con material en barra, se han endurecido previamente debido al estado del suministro, y se puede procesar y formar directamente, luego pulido y ensamblado. Para aquellos que necesitan ser forjados en espacios en blanco y luego procesados ​​para formar, la ruta del proceso es: corte → forjado → recocido esferoidizante → cepillado o fresado de seis lados → tratamiento de pre-endurecimiento (34～ 42HRC)→ Desbaste mecánico → Recocido de alivio de tensión → Acabado mecánico → Pulido → Montaje.

Tercera, las características de tratamiento térmico de los moldes de plástico

(1) Características del tratamiento térmico del molde de plástico de acero cementado

1. Para moldes de plástico de alta dureza, alta resistencia al desgaste y altos requisitos de tenacidad, El acero cementado debe utilizarse para la fabricación., y carburación, temple y revenido a baja temperatura son los tratamientos térmicos finales.

2. Requisitos para la capa carburada, generalmente el espesor de la capa carburada es 0.8 ~ 1,5 mm, al prensar plásticos que contienen rellenos duros, Se requiere que el espesor de la capa cementada del molde sea 1.3 ~ 1,5 mm, al presionar plásticos blandos, la capa carburada El espesor es de 0,8 ～ 1,2 mm. El contenido de carbono de la capa carburada es preferiblemente 0.7% a 1.0%. Si se utilizan co-infiltración de carbono y nitrógeno, la resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, La resistencia a la oxidación y las propiedades antiadherentes serán mejores..
3. La temperatura de carburación es generalmente de 900 ～ 920 ℃, y los moldes pequeños con cavidades complejas pueden tomar carbonitruración a temperatura media de 840 ～ 860 ℃. El tiempo de conservación del calor de carburación es de 5-10 h., que debe seleccionarse de acuerdo con los requisitos para el espesor de la capa cementada. El proceso de carburación adopta un proceso de carburación jerárquico., eso es, la etapa de alta temperatura (900～ 920 ℃) es principalmente para infiltrarse rápidamente en la superficie de la pieza; la etapa de temperatura media (820～ 840 ℃) es principalmente para aumentar el espesor de la capa cementada. Se establece una distribución uniforme y razonable del gradiente de concentración de carbono en la capa carburada., que es conveniente para el enfriamiento directo.

4. El proceso de temple después de la carburación es diferente según el tipo de acero.. Después de carburar, se puede utilizar por separado: recalentamiento y enfriamiento; temple directo después de la carburación graduada (como el acero cementado de aleación); enfriamiento directo después de la carbonitruración a temperatura media (como moldes industriales de precisión pequeños formados por extrusión en frío de hierro puro o acero con bajo contenido de carbono); enfriamiento del aire después de la carburación (como moldes grandes y medianos de acero cementado de alta aleación).

(2) Tratamiento térmico de moldes de plástico de acero endurecido.

1. Para moldes con formas más complejas, El tratamiento térmico debe realizarse después del mecanizado en bruto y luego finalizar el mecanizado para garantizar la menor deformación durante el tratamiento térmico.. Para moldes de precisión, la deformación debe ser menor que 0.05%.2. Los requisitos de superficie de la cavidad del molde de plástico son muy estrictos., así que durante el proceso de enfriamiento y calentamiento, es necesario asegurarse de que la superficie de la cavidad no se oxida, descarburado, no corroído, sobrecalentado, etc.. Debe calentarse en un horno de atmósfera protectora o en un horno de baño de sal después de una desoxidación estricta.. Si se utiliza un horno de resistencia tipo caja común para calentar, Se debe aplicar un agente protector a la superficie de la cavidad del molde., y la velocidad de calentamiento debe controlarse. Medio de refrigeración, controlar la velocidad de enfriamiento para evitar deformaciones, agrietamiento y desguace durante el proceso de enfriamiento. En general, enfriar el baño caliente es mejor, y también se puede utilizar templado de preenfriamiento.

3. Después de apagar, debe ser templado a tiempo, la temperatura de templado debe ser más alta que la temperatura de trabajo del molde, y el tiempo de templado debe ser suficiente. La longitud depende del material del molde y del tamaño de la sección., pero al menos 40-60min.

(3) Tratamiento térmico de moldes de plástico de acero preendurecido

1. El acero preendurecido se suministra en un estado preendurecido., y generalmente no requiere tratamiento térmico, pero a veces necesita ser modificado forjando, y el troquel después de la forja modificada debe ser tratado térmicamente.

2. El tratamiento de precalentamiento del acero preendurecido generalmente adopta un recocido esferoidizante, el propósito es eliminar el estrés de la forja, obtener una estructura de perlita esférica uniforme, reducir la dureza, aumentar la plasticidad, y mejorar el rendimiento de corte o el rendimiento de conformado por extrusión en frío de la pieza en bruto.

El proceso de preendurecimiento del acero preendurecido es sencillo, la mayoría de los cuales adoptan un tratamiento de temple y revenido, y la estructura de sorbita templada se obtiene después de templar y templar. El templado a alta temperatura tiene un amplio rango de temperatura que puede cumplir con los diversos requisitos de dureza de trabajo del molde.. Debido a la buena templabilidad de este tipo de acero, enfriamiento de aceite, Se puede usar enfriamiento por aire o enfriamiento gradual de sal de nitrato durante el enfriamiento..

(4) Tratamiento térmico de moldes de plástico de acero endurecido por envejecimiento

1. El proceso de tratamiento térmico del acero endurecido por envejecimiento se divide en dos pasos básicos. Primero, se lleva a cabo el tratamiento de la solución, eso es, el acero se calienta a una temperatura alta, de modo que varios elementos de aleación se disuelvan en la austenita, y la austenita se apaga para obtener la estructura de martensita. El segundo paso es el tratamiento del envejecimiento., y el envejecimiento se utiliza para fortalecer las propiedades mecánicas que cumplen con los requisitos finales.

2. El calentamiento del tratamiento de la solución se realiza generalmente en un horno de baño de sal o un horno de caja.. El tiempo de calentamiento puede ser respectivamente: 1min / mm, 2~ 2,5 min / mm, el temple adopta enfriamiento por aceite, y el acero con buena templabilidad también se puede enfriar por aire. Si la temperatura final de forjado se puede controlar con precisión al forjar el troquel en blanco, El temple en solución se puede realizar directamente después de la forja..

3. El tratamiento de envejecimiento se realiza mejor en un horno de vacío.. Si se realiza en horno de caja, para evitar que la superficie de la cavidad del molde se oxide, Debe introducirse una atmósfera protectora en el horno., o polvo de óxido de aluminio, polvo de grafito, o restos de hierro fundido deben usarse en la caja. Envejecimiento en condiciones protectoras. El calentamiento de la protección del embalaje debe extender adecuadamente el tiempo de conservación del calor., De lo contrario, será difícil lograr el efecto de envejecimiento..

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