採用滲碳鋼的目的
塑膠模具成形零件採用滲碳鋼的目的在於採用冷擠壓成形,以加快製造周期和降低加工成本,採用碳平均含量(質量分數)0.10%左右塑性變形抗力很小的鋼種,軟化退火後硬度≤160HBW、複雜型腔≤130HBW,然後再通過滲碳淬硬來提高使用性能,滿足零件服役需要。冷擠壓成形帶來的好處,足以補償滲碳淬硬工藝的損失。
工藝要求
塑膠模具成形零件採用低碳冷擠壓鋼滲碳工藝,必須保證成形面有良好的表面質量,滲碳層的碳含量,碳化物的形態、數量、大小、分布要嚴格控制,具有良好的拋光性和鏡面質量。為此,熱處理設備是關鍵,嚴格控制工藝過程,特別是碳勢控制,以保證滲碳層的組織要求。滲碳層表面碳含量控制在共析成分為佳,取0.7%~0.9%;碳化物應細小均勻,不允許有網狀或鏈狀、粗大的碳化物;無晶內氧化,無過量的殘留奧氏體以及其他組織缺陷。對於表面質量要求很高的塑膠模具成形零件,宜採用專門用鋼。
工藝過程
滲碳型塑膠模具鋼熱處理工藝與常規熱處理工藝基本相同。其工藝可參閱熱處理行業標準JB/T3999-1999《鋼件的滲碳與碳氮共滲淬火回火》。
(1)退火。退火溫度670℃~680℃,硬度≤229HBW。
(2)擠壓成形後滲碳。900℃~920℃,保溫6~8h,罐內緩冷。
(3)淬火Ⅰ:加熱溫度860℃,油冷。淬火Ⅱ:加熱溫度815℃~870℃,油冷。
(4)回火溫度。160℃~180℃,空冷。表面硬度可達58~64HRC,心部硬度為26-40HRC。若回火溫度為480℃~595℃,表面硬度為28-37HRC。
熱處理套用實例
OCr4NiMoV (LJ)鋼製造旋鈕注塑模的熱處理
①鍛後退火:模具毛坯改鍛後應進行退火。其工藝為(870℃~880℃)X(2~3h),爐冷至550℃出爐空冷。退火後硬度為100~105HBW。
②滲碳:模具擠壓成形後採用固體滲碳法,(920℃~930℃)X(6~8h),滲後爐冷至850℃左右出爐帶罐緩冷。
③淬火回火:(450℃~500℃)X1.2 min/mm烘乾,(850℃~870℃)X0.6 min/mm鹽浴加熱,淬油,表面硬度為60~64 HRC,(200℃~220℃)X2h硝鹽加熱回火,回火後表面硬度為58- 62 HRC,心部硬度為28HRC。該鋼有優良的塑性,用擠壓法成形的模具型腔輪廓清晰、光潔。

