理论教育 热处理实例:提高玻璃模具寿命的方法

热处理实例:提高玻璃模具寿命的方法

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:实例1 空心玻璃砖模,材料为12Cr13钢,要求热处理。在用45钢制造该模具时,使用寿命极低。2)45钢模具离子硫碳氮共渗与寿命。经硫碳氮共渗后的45钢制模具,平均寿命可提高2~5倍。且当模具失效后,可以在750℃退火后再进行加工和离子硫碳氮共渗处理,并重新投入使用,从而大大延长模具寿命,节约模具材料,降低了模具制造成本。

热处理实例:提高玻璃模具寿命的方法

实例1 空心玻璃砖模,材料为12Cr13钢,要求热处理。

(1)模具性能要求 采用进口的空心玻璃砖压形机,玻璃液料滴温度为1010~1090℃,料质量为1.2~3.4kg。上模采用水冷,下模底部强制风冷,模框自然冷却。要求模具材料质量均匀,切削加工性和导热性良好,热膨胀系数低,热硬性和化学稳定性及耐磨性能良好,不易产生锈皮,因此采用12Cr13不锈钢

(2)模具热处理工艺

1)淬火回火。1050~1080℃加热保温后水淬,650~700℃回火。回火硬度为18~22HRC,便于机械加工。

2)渗硼。采用固体渗硼法:920~950℃×4~5h渗硼后,出炉开箱取模具直接油淬,150~180℃×2h回火。

(3)模具寿命 经淬火、回火及渗硼处理后,模具寿命超过200万次,而且容易脱模,未发现粘模现象,模具具有很好的抗热冲击、热疲劳及抗氧化性能。

实例2 50Cr钢制玻璃马赛克成型模具,外形尺寸为ϕ307mm(外径)×ϕ280mm(内径)×280mm(高度),要求真空淬火+离子渗氮复合热处理。

1)真空淬火。采用ZC-65型双室油淬气冷真空炉,淬火加热温度为820~830℃,经真空加热淬火后,不仅得到硬度、强度与韧性的良好配合,而且表面光亮不易氧化脱碳,同时采用高纯度氮气冷却,模具畸变量很小,安装精度高,模具工作时受力均匀,从而提高了模具寿命。(www.daowen.com)

2)离子渗氮。离子渗氮采用HLD-50型离子渗氮炉,用N2作离子渗氮气源,模具经550℃×8h离子渗氮后,表面与心部的硬度分别为1138HV和34HRC,表面化合物层深为0.015mm,渗层深度为0.30mm。

3)模具寿命。玻璃模具经上述工艺处理后,不仅表面硬度高、耐磨性好、耐蚀性高,而且韧性适中,使用中很少出现崩裂现象,模具寿命达到进口模具水平。

实例3 45钢制玻璃马赛克成形模,外形尺寸为300mm×340mm,要求离子硫碳氮共渗。

1)原模具材料。45钢模具在长时间连续工作后,表面温度可达为500~600℃,要求模具在高温下工作时,具有高的耐磨性和耐蚀性。在用45钢制造该模具时,使用寿命极低。

2)45钢模具离子硫碳氮共渗与寿命。采用氨气+酒精+二硫化碳混合气,在HLD-35型离子渗氮炉中进行离子硫碳氮共渗处理,共渗温度为600℃,共渗后模具表面硬度可达650HV,在600℃回火后,渗层硬度仍高达640HV。

经硫碳氮共渗后的45钢制模具,平均寿命可提高2~5倍。且当模具失效后,可以在750℃退火后再进行加工和离子硫碳氮共渗处理,并重新投入使用,从而大大延长模具寿命,节约模具材料,降低了模具制造成本。

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