【正文】 工性能和導(dǎo)熱性都優(yōu)于鋼，其中鑄造鋁硅合金還具有優(yōu)良的鑄造性能，因此在有些場合可選用鑄造鋁合金來制造塑料模具，以縮短制模周期，降低制模成本。常用的鑄造鋁合金牌號(hào)有ZL101等，它適于制造要求高導(dǎo)熱率，形狀復(fù)雜和制造周期短的塑料模具。形變鋁合金Lcq也是用于塑料模制造的鋁合金之一，由于它的強(qiáng)度比ZL101高，可制作要求強(qiáng)度較高且有良好導(dǎo)熱性的塑料模。 （三）鋅合金 用于制作塑料模具的鋅合金大多為Zn4Al3Cu共晶型合金，其主要成分見表1.25 Zn4Al3Cu的化學(xué)成分 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） （%） AlCuMgZn～～～約92還含有少量Pb、Cd、Sn、Fe等雜質(zhì)。用此合金通過鑄造方法易于制出光潔而復(fù)雜的模具型腔，并可降低制模費(fèi)用和縮短制模周期，鋅合金的不足之處是高溫強(qiáng)度較差，且合金易于老化，因此鋅合金塑料模長期使用后易出現(xiàn)變形甚至開裂，這類鋅合金適合制造注射模和吹塑模等。 用于塑料模具的鋅合金還有鈹鋅合金和鎳鈦鋅合金。鈹鋅合金有較高的硬度（150HBS），耐熱性好，所制作的注射模的使用壽命可達(dá)幾萬至幾十萬件。鎳鈦鋅合金由于鎳和鈦的加入可使強(qiáng)度、硬度提高，從而使模具壽命成倍增長。 第2章 塑料模具零件的熱處理工藝選用不同品種鋼材作塑料模具，其化學(xué)成分和力學(xué)性能各不相同，因此制造工藝路線不同；同樣，不同類型塑料模具鋼采用的熱處理工藝也是不同的。本節(jié)主要介紹塑料模具的制造工藝路線和熱處理工藝的特點(diǎn)。 塑料模具的制造工藝路線 例如，20，20Cr，20CrMnTi等鋼的工藝路線為：下料→鍛造模坯→退火→機(jī)械粗加工→冷擠壓成形→再結(jié)晶退火→機(jī)械精加工→滲碳→淬火、回火→研磨拋光→裝配。 例如12CrNi3A，12CrNi4A鋼的工藝路線為：下料→鍛造模坯→正火并高溫回火→機(jī)械粗加工→高溫回火→精加工→滲碳→淬火、回火→研磨拋光→裝配。 例如，45，40Cr等鋼的工藝路線為：下料→鍛造模坯→退火→機(jī)械粗加工→調(diào)質(zhì)→機(jī)械精加工→修整、拋光→裝配。 例如T7A～T10A，CrWMn，9SiCr等鋼的工藝路線為：下料→鍛成模坯→球化退火→機(jī)械粗加工→去應(yīng)力退火→機(jī)械半精加工→機(jī)械精加工→淬火、回火→研磨拋光→裝配。 例如5NiSiCa，3Cr2Mo（P20）等鋼。對(duì)于直接使用棒料加工的，因供貨狀態(tài)已進(jìn)行了預(yù)硬化處理，可直接加工成形后拋光、裝配。對(duì)于要改鍛成坯料后再加工成形的，其工藝路線為：下料→改鍛→球化退火→刨或銑六面→預(yù)硬處理（34～42HRC）→機(jī)械粗加工→去應(yīng)力退火→機(jī)械精加工→拋光→裝配。 滲碳鋼塑料模的熱處理特點(diǎn) 、高耐磨性和高韌性要求的塑料模具，要選用滲碳鋼來制造，并把滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱處理。 ，～，～，～。%～%為佳。若采用碳、氮共滲，則耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化、防粘性就更好。 ～920℃，復(fù)雜型腔的小型模具可取840～860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫時(shí)間為5～10h，具體應(yīng)根據(jù)對(duì)滲層厚度的要求來選擇。滲碳工藝以采用分級(jí)滲碳工藝為宜，即高溫階段（900～920℃）以快速將碳滲入零件表層為主；中溫階段（820～840℃）以增加滲碳層厚度為主，這樣在滲碳層內(nèi)建立均勻合理的碳濃度梯度分布，便于直接淬火。 ，滲碳后可分別采用：重新加熱淬火；分級(jí)滲碳后直接淬火（如合金滲碳鋼）；中溫碳氮共滲后直接淬火（如用工業(yè)純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具）；滲碳后空冷淬火（如高合金滲碳鋼制造的大、中型模具）。 淬硬鋼塑料模的熱處理，在粗加工以后即進(jìn)行熱處理，然后進(jìn)行精加工，才能保證熱處理時(shí)變形最小，對(duì)于精密模具，%。 ，因此在淬火加熱過程中要確保型腔表面不氧化、不脫碳、不侵蝕、不過熱等。應(yīng)在保護(hù)氣氛爐中或在嚴(yán)格脫氧后的鹽浴爐中加熱，若采用普通箱式電阻爐加熱，應(yīng)在模腔面上涂保護(hù)劑，同時(shí)要控制加熱速度，冷卻時(shí)應(yīng)選擇比較緩和的冷卻介質(zhì)，控制冷卻速度，以避免在淬火過程中產(chǎn)生變形、開裂而報(bào)廢。一般以熱浴淬火為佳，也可采用預(yù)冷淬火的方式。 ，回火溫度要高于模具的工作溫度，回火時(shí)間應(yīng)充分，長短視模具材料和斷面尺寸而定，但至少要在40～60min以上。 預(yù)硬鋼塑料模的熱處理，一般不需熱處理，但有時(shí)需進(jìn)行改鍛，改鍛后的模坯必須進(jìn)行熱處理。 ，目的是消除鍛造應(yīng)力，獲得均勻的球狀珠光體組織，降低硬度，提高塑性，改善模坯的切削加工性能或冷擠壓成形性能。 ，多數(shù)采用調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)后獲得回火索氏體組織。高溫回火的溫度范圍很寬能夠滿足模具的各種工作硬度要求。由于這類鋼淬透性良好，淬火時(shí)可采用油冷、空冷或硝鹽分級(jí)淬火。，供參考。 部分預(yù)硬鋼的預(yù)硬處理工藝 鋼 號(hào)加熱溫度/℃冷卻方式回火溫度/℃預(yù)硬硬度HRC3Cr2Mo830～840油冷或160～180℃硝鹽分級(jí)580～65028～365NiSCa880～930油冷550～68030～458Cr2MnWMoVS860～900油或空冷550～62042～48P4410830～860油冷或硝鹽分級(jí)550～65035～41SM1830～850油冷620～66036～42 時(shí)效硬化鋼塑料模的熱處理。首先進(jìn)行固溶處理，即把鋼加熱到高溫，使各種合金元素溶入奧氏體中，完成奧氏體后淬火獲得馬氏體組織。第二步進(jìn)行時(shí)效處理，利用時(shí)效強(qiáng)化達(dá)到最后要求的力學(xué)性能。 、箱式爐中進(jìn)行，加熱時(shí)間分別可?。?min/mm、2～，淬火采用油冷，淬透性好的鋼種也可空冷。如果鍛造模坯時(shí)能準(zhǔn)確控制終鍛溫度，鍛造后可直接進(jìn)行固溶淬火。 ，若在箱式爐中進(jìn)行，為防模腔表面氧化，爐內(nèi)須通入保護(hù)氣氛，或者用氧化鋁粉、石墨粉、鑄鐵屑，在裝箱保護(hù)條件下進(jìn)行時(shí)效。裝箱保護(hù)加熱要適當(dāng)延長保溫時(shí)間，否則難以達(dá)到時(shí)效效果。 部分時(shí)效硬化鋼的熱處理規(guī)范 鋼 號(hào)固溶處理工藝時(shí)效處理工藝時(shí)效硬度HRC06Ni6CrMoVTiAl800～850℃油冷510～530℃（6～8）h43～48PMS800～850℃空冷510～530℃（3～5）h41～4325CrNi3MoAl880℃水淬或空冷520～540℃（6～8）h39～42SM2900℃2h油冷+700℃2h510℃10h39～40PCR1050℃固溶空冷460～480℃4h42～44 塑料模的表面處理為了提高塑料模表面耐磨性和耐蝕性，常對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚怼?，鍍鉻層在大氣中具有強(qiáng)烈的鈍化能力，能長久保持金屬光澤，在多種酸性介質(zhì)中均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鍍層硬度達(dá)1000HV，因而具有優(yōu)良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的耐熱性，在空氣中加熱到500℃時(shí)其外觀和硬度仍無明顯變化。 （一般為550～570℃），模具變形甚微和滲層硬度高（可達(dá)1000～1200HV）等優(yōu)點(diǎn)，因而也非常適合塑料模的表面處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能，用作塑料模時(shí)進(jìn)行滲氮處理可大大提高耐磨性。 適于塑料模的表面處理方法還有：氮碳共滲、化學(xué)鍍鎳、離子鍍氮化鈦、碳化鈦或碳氮化鈦，PVD、CVD法沉積硬質(zhì)膜或超硬膜等 論在模腔面上涂保護(hù)劑，現(xiàn)在個(gè)種涂膜材料可令模具材料的性能加強(qiáng)。所以我覺的目前模具正處于快速發(fā)展時(shí)期，在這個(gè)領(lǐng)域應(yīng)該有很大的發(fā)展前景！ 4．致 謝大學(xué)三年的學(xué)習(xí)以今天的畢業(yè)論文畫了一個(gè)句號(hào)。感謝大學(xué)三年，各位老師對(duì)我的教誨，感謝江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院. 很幸運(yùn)，在我大學(xué)的最后一次作業(yè)的完成中，能得到老師的指導(dǎo)與幫助，感謝與我共同走過大學(xué)的朋友們、同學(xué)們，每個(gè)在我脆弱、困難的時(shí)候，扶過我一把的你，我都記得。感謝所有幫助過我的老師、同學(xué)、朋友，感謝你們！ [1][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000[2][M].北京:械工業(yè)出版社,2000[3][M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005[4][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005[5][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005評(píng) 語指導(dǎo)老師（簽字）———————答辯小組意見 答辯委員會(huì) 負(fù)責(zé)人（簽字）——————成績  院系（蓋章）——— 2008 年 月 日23 / 24