塑料模具零件的热处理工艺
选用不同品种钢材作塑料模具 ，其化学成分和力学性能各不相同 ，因此制造工艺路线不星型给料器同；同样 ，不同类型塑料模具钢采用的热处理工艺也是不同的 。本节主要介绍塑料模具的制造工艺路线和热处理工艺的特点 。
一、塑料模LS型螺旋管式输送机具的制造工艺路线
1.低震筛机碳钢及低碳合金钢制模具
例如 ，20 ，20Cr ，20CrMnTi等钢的工艺路线为：下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成形→给煤机再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配 。
2.高合金渗锤式打砂机碳钢制模具
例如12CrNi鄂式破碎机3A ，12CrNi4A钢的工艺路线为：下料→锻造模坯→正火并高温回火→机械粗加工→高温回火→精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配 。
3.调质钢直排筛制模具
例如 ，45 ，40Cr等钢的工艺路线为：下料→锻造模坯→退火→机械粗反击式粉碎机加工→调质→机械精加工→修整、抛光→装配 。
4.碳素工具钢及合金移动式带式输送机工具钢制模具
例如T7A～T10A ，CrWM电磁振打器n ，9SiCr等钢的工艺路线为：下料→锻成模坯→球化退火→机械粗加工→去应力退火→机械半精加工→机械精加工→淬火、回火→研磨抛光→装配 。
5.HB型链斗式输送机预硬钢制模具
例如5NiSiCa ，3Cr2Mo（P大倾角挡边输送带20）等钢 。对于直接使用棒料加工的 ，因供货状态已进行了预硬化处理 ，可直接加工成形后抛光、装配 。对于要改锻成坯料后再加工成形的 ，其工艺路线为：下料→改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬处理（34～42HRC）→机械粗加工→去应力退火→机械精加工→抛光→装配 。
二、塑料模具的惯性振动输送机热处理特点
（一输送带生产线）渗碳钢塑料模的热处理特点
1.对于有高硬度、高耐磨性和高DY型移动式输送机韧性要求的塑料模具 ，要选用渗碳钢来制造 ，并把渗碳、淬火和低温回火作为最终热处理 。
2.对渗碳层的要求 ，一般渗碳层的厚度为0.8～1.5mm ，当压制含硬质填料的塑料时模具渗碳层厚度要求为1.3～1.5mm ，压制软性塑料时渗碳层厚度为0.8～1.2mm 。渗碳层的含碳量为0.7%～1.0%为佳 。若采用碳、氮共渗 ，则耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化、防粘性就更好 。
3.渗碳温度一般在900～920℃ ，复杂型腔的小型模具可取840～860℃中温碳氮共渗 。渗碳保温时间为5～10h ，具体应根据对渗层厚度的要求来选择 。渗碳工艺以采用分级渗碳工艺为宜 ，即高温阶段（900～920℃）以快速将碳渗入零件表层为主；中温阶段（820～840℃）以增加渗碳层厚度为主 ，这样在渗碳层内建立均匀合理的碳浓度梯度分布 ，便于直接淬火 。
4.渗碳后的淬火工艺按钢种不同 ，渗碳后可分别采用：重新加热淬火；分级渗碳后直接淬火（如合金渗碳钢）；中温碳氮共渗后直接淬火（如用工业纯铁或低碳钢冷挤压成形的小型vwin德赢网官方下载模具）；渗碳后空冷淬火（如高合金渗碳钢制造的大、中型模具） 。
（二）淬硬钢塑料模的热处理
1.形状比较复杂的模具 ，在粗加工以后即进行热处理 ，然后进行精加工 ，才能保证热处理时变形最小 ，对于vwin德赢网官方下载模具 ，变形应小于0.05% 。
2.塑料模型腔表面要求十分严格 ，因此在淬火加热过程中要确保型腔表面不氧化、不脱碳、不侵蚀、不过热等 。应在保护气氛炉中或在严格脱氧后的盐浴炉中加热 ，若采用普通箱式电阻炉加热 ，应在模腔面上涂保护剂 ，同时要控制加热速度 ，冷却时应选择比较缓和的冷却介质 ，控制冷却速度 ，以避免在淬火过程中产生变形、开裂而报废 。一般以热浴淬火为佳 ，也可采用预冷淬火的方式 。
3.淬火后应及时回火 ，回火温度要高于模具的工作温度 ，回火时间应充分 ，长短视模具材料和断面尺寸而定 ，但至少要在40～60min以上 。
（三）预硬钢塑料模的热处理
1.预硬钢是以预硬态供货的 ，一般不需热处理 ，但有时需进行改锻 ，改锻后的模坯必须进行热处理 。
2.预硬钢的预先热处理通常采用球化退火 ，目的是消除锻造应力 ，获得均匀的球状珠光体组织 ，降低硬度 ，提高塑性 ，改善模坯的切削加工性能或冷挤压成形性能 。
3.预硬钢的预硬处理工艺简单 ，多数采用调质处理 ，调质后获得回火索氏体组织 。高温回火的温度范围很宽能够满足模具的各种工作硬度要求 。由于这类钢淬透性良好 ，淬火时可采用油冷、空冷或硝盐分级淬火 。表3-27为部分预硬钢的预硬处理工艺 ，供参考 。
表3-27 部分预硬钢的预硬处理工艺
钢 号 加热温度/℃ 冷却方式 回火温度/℃ 预硬硬度HRC
3Cr2Mo 830～840 油冷或160～180℃硝盐分级 580～650 28～36
5NiSCa 880～930 油冷 550～680 30～45
8Cr2MnWMoVS 860～900 油或空冷 550～620 42～48
P4410 830～860 油冷或硝盐分级 550～650 35～41
SM1 830～850 油冷 620～660 36～42
（四）时效硬化钢塑料模的热处理
1.时效硬化钢的热处理工艺分两步基本工序 。首先进行固溶处理 ，即把钢加热到高温 ，使各种合金元素溶入奥氏体中 ，完成奥氏体后淬火获得马氏体组织 。第二步进行时效处理 ，利用时效强化达到最后要求的力学性能 。
2.固溶处理加热一般在盐浴炉、箱式炉中进行 ，加热时间分别可取：1min/mm、2～2.5min/mm ，淬火采用油冷 ，淬透性好的钢种也可空冷 。如果锻造模坯时能准确控制终锻温度 ，锻造后可直接进行固溶淬火 。
3.时效处理最好在真空炉中进行 ，若在箱式炉中进行 ，为防模腔表面氧化 ，炉内须通入保护气氛 ，或者用氧化铝粉、石墨粉、铸铁屑 ，在装箱保护条件下进行时效 。装箱保护加热要适当延长保温时间 ，否则难以达到时效效果 。部分时效硬化型塑料模具钢的热处理规范可参照表3-28 。
表3-28 部分时效硬化钢的热处理规范
钢 号 固溶处理工艺 时效处理工艺 时效硬度HRC
06Ni6CrMoVTiAl 800～850℃油冷 510～530℃×（6～8）h 43～48
PMS 800～850℃空冷 510～530℃×（3～5）h 41～43
25CrNi3MoAl 880℃水淬或空冷 520～540℃×（6～8）h 39～42
SM2 900℃×2h油冷+700℃×2h 510℃×10h 39～40
PCR 1050℃固溶空冷 460～480℃×4h 42～44
三、塑料模的表面处理
为了提高塑料模表面耐磨性和耐蚀性 ，常对其进行适当的表面处理 。
1.塑料模镀铬是一种应用最多的表面处理方法 ，镀铬层在大气中具有强烈的钝化能力 ，能长久保持金属光泽 ，在多种酸性介质中均不发生化学反应 。镀层硬度达1000HV ，因而具有优良的耐磨性 。镀铬层还具有较高的耐热性 ，在空气中加热到500℃时其外观和硬度仍无明显变化 。
2.渗氮具有处理温度低（一般为550～570℃） ，模具变形甚微和渗层硬度高（可达1000～1200HV）等优点 ，因而也非常适合塑料模的表面处理 。含有铬、钼、铝、钒和钛等合金元素的钢种比碳钢有更好的渗氮性能 ，用作塑料模时进行渗氮处理可大大提高耐磨性 。
适于塑料模的表面处理方法还有：氮碳共渗、化学镀镍、离子镀氮化钛、碳化钛或碳氮化钛 ，PVD、CVD法沉积硬质膜或超硬膜等 。
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