塑料模具热处理工艺守则

XXX有限公司企业标准塑料模具热处理工艺守则Q/XXX021-2006代替Q/XXX453-19961范围本标准规定了塑料模具热处理中的材料规格、设备与工具、准备工作、工艺规范、操作方法与注意事项、质量检验及安全注意事项等。本标准适用于45、4Cr5MoSiVK7CrSiMnMoV等制造的塑料模具的热处理。2材料规格材料牌号碳素结构钢：45钢等。合金工具钢：4Cr5MoSiVl（类似于H13）、7CrSiMnMoV等。化学成分常用塑料模具用钢的化学成分见表lo表1常用塑料模具用钢的化学成分2.3钢的临界点钢号化学成分（%）CSiMnSPCrMoV450.42〜0.500.17^0.370.50〜0.80W0.035W0.035W0.254Cr5MoSiVl0.32〜0.420.80-1.20W0.40W0.0300.0304.50〜5.501.00〜1.500.80〜1.207CrSiMnMoV0.65-0.750.85〜1.105W0.030W0.0300.90〜1.200.20〜0.500.15〜0.30常用塑料模具用钢的临界点见表2。表2常用塑料模具用钢的临界点单位：℃2.4辅助材料钢号AciAC3AriAr.3AccmMs457247806827513504Cr5MoSiVl8759357603057CrSiMnMoV776834铁丝、钢筋、固体渗碳剂、石棉板、石棉绳、铁皮等。3设备与工具加热设备20kW高温箱式炉，附温度自动控制记录仪表。10kW高温箱式炉，附温度自动控制仪表。75kW埋入式电极盐浴炉，附温度自动控制记录仪表。2006-07-08发布2006-07-28实施Q/XXX021-200624kW井式回火炉，附温度自动控制记录仪表。外热式硝盐槽，附温度自动控制仪表。冷却设备1盐水槽：介质成分为8%〜10%NaCI水溶液，密度1.03〜1.07,使用温度W40°C。3.2.2机油槽：介质成分为L—AN32机械油，使用温度W70°C。柴油槽：介质成分为0#或2#柴油，使用温度＜70℃。外热式硝盐槽，附温度自动控制仪表。清洗设备热水槽。辅助设备砂轮机、行车等。工具铁箱、铁架、吊具、钳子、钩子、铁篮、垫铁等。4准备工作设备的准备工作按照各种设备的操作规程及工艺守则做好设备使用前的准备工作。工夹具的准备工作按工艺规定选择合适的工夹具，并检查其是否完好。零件的准备工作3.1待处理零件的化学成分应符合国家标准规定，外观不允许有裂纹及其他影响热处理质量的缺陷。热处理前采用火花鉴别法在零件的非工作面上检查零件的化学成分是否与图纸及工艺文件相符。核对零件的形状、尺寸、加工状态、加工余量是否与图纸及工艺文件相符。用适当规格的铁丝（或钢筋）将零件绑扎牢固。绑扎时应充分考虑加热及冷却时铁丝（或钢筋）的变形趋势，避免其在淬火过程中断裂。对具有厚薄不均、尖角、薄壁孔等复杂形状的零件，必须采取适当措施减少其淬火变形、避免开裂。常用的方法有用石棉绳、黄泥等堵塞，或用铁皮包扎等。5工艺规范1淬火工艺规范常用塑料模具用钢的淬火工艺规范见表3o表3常用塑料模具用钢的淬火工艺规范注：1.45钢、7CrSiMnMoV的淬火加热在盐浴炉中进行；4Cr5MosiVl的淬火加热在箱式炉中进行。钢号加热工艺冷却工艺淬火后硬度（HRC）预热温度，C加热温度，℃冷却介质冷却时间45—800〜820盐水—>504Cr5MoSiVl第1次：500〜650第2次：800〜8501020〜105020℃〜60℃油冷至100℃〜150℃出油53〜557CrSiMnMoV400〜650860〜880240℃〜280℃硝盐300℃〜340℃硝盐Imin/3〜4nmi>50900〜92020℃〜60℃油冷至100℃〜150℃出>607CrSiMnMoV的预热在箱式炉中进行，预热时间为30min〜60min。4Cr5MosiVl采用装箱法加热，其预热时间Q/XXX021-2006按零件有效厚度计算：500℃〜650℃预热时，预热时间约为1.5min/mm；800℃〜850℃预热时，预热时间约为2min/mm。采用4Cr5MoSiVl制造的大型、复杂模具应增加一次300℃〜400℃的预热，预热时间约为1.5min/mm。45钢采用盐浴炉加热时，其淬火加热时间可按20s/mm计算；7CrSiMnMoV采用盐浴炉加热时，其淬火加热时间可按20s/mm〜25s/mm计算；4Cr5MoSiVl采用装箱法加热时，经2〜3次预热后其淬火加热时间按2min/mm计算。4Cr5MoSiVl采用预冷淬火，预冷温度为900℃〜950C。5.2回火工艺规范5.2.1回火温度常用塑料模具用钢的回火温度与硬度（HRC）对照表见表4。表4常用塑料模具用钢的回火温度与硬度（HRC）对照表注：一般4Cr5MoSiVl模具零件进行2次回火（大型及形状复杂的模具零件必须进行3次回火），且回火温度应逐次降低10℃〜20℃。温度，、产度>6055~6050〜5545〜5040〜4535〜4030〜4025〜3045—<2002403203804505005504Cr5MoSiVl—550600640690一.—7CrSiMnMoV<1802904004404806307007605.2.2回火时间常用塑料模具用钢的回火时间见表5o表5常用塑料模具用钢的回火时间min注：1.表中数据为采用空气炉回火的保温时间，如采用硝盐炉回火则保温时间可缩短1/3。回火时间找厚度<25mm(25〜50)mm(50〜75)mm(75〜100)mm(100〜125)mm(100〜125)mm低温回火、（150〜250）℃30〜6060〜120120〜180180〜240240〜270270〜300中温回火(350〜400)℃50〜9090〜140140〜190190〜220220〜260260〜300高温回火(400〜650)℃40-7070〜100100^140140^180180〜210210〜2402.表中的回火保温时间数据为参考值，实际操作时应根据具体情况加以调整。回火后的冷却一般模具零件回火后多采用空冷。对于性能要求较高的模具零件，为防止开裂，可进行水-油冷却或热水冷却，然后再进行一次低温补充回火。6操作方法与注意事项淬火操作方法与注意事项装炉45钢、7CrSiMnMoV模具采用盐浴炉淬火时，应先进行烘干处理，待炉温达到工作温度后再将零件放入炉中加热。对于大型或形状复杂的45钢、7CrSiMnMoV模具淬火前应按工艺规范要求进行预热处理，预热设备可使用箱式炉或井式炉。4Cr5MoSiV1模具零件淬火采用箱式炉加热。为防止零件氧化、脱碳，应采取装箱法加热：是Q/XXX021-2006零件装入铁箱中加热，零件之间要保持适当的间隙，且零件的四周均应添满木炭或固体渗碳剂，铁箱上部用石棉板封严。6.1.1.3零件箱应均匀摆放在电炉的有效加热区内，且距离电热元件80mm〜100mm以上。零件箱底部应用垫铁支撑，以提高加热效率。关炉门前应仔细检查工件是否有与电热元件接触之处，如发现异常要及时调整。工件装好后用保温砖将炉门封好后再关闭炉门。按工艺要求调整好仪表控制温度，送电升温。6.1.2淬火加热淬火加热温度不得超过电炉的额定温度。6.1.2.2淬火加热时间应符合工艺规范或工艺卡片规定。6.1.2.3零件加热过程中操作人员应经常对炉温进行监控。采用箱式炉加热时，在加热过程中不得随意打开炉门。淬火冷却盐浴炉加热零件的淬火冷却淬火前应检查淬火介质的温度、浓度等是否符合工艺要求，如不符则应及时调整。淬火时应按工艺规范要求选择合适的淬火介质，并采取正确的淬火操作方法。形状复杂的零件入淬火介质前，应先在空气中预冷。淬火零件冷至室温后，应立即进行清洗，清洗后要及时回火。形状复杂零件必须立即回火。箱式炉加热零件的淬火冷却6.1.3.2.1淬火前应检查淬火介质的温度等是否符合工艺要求，如不符则应及时调整。6.1.3.2.2出炉时将零件箱拉出炉外铁架上，再逐件取出零件按工艺规范要求进行淬火操作。6.1.3.2.3淬火操作动作要快，以避免零件温度降温过多。6.1.3.2.44Cr5MoSiV1模具零件应在空气中预冷至900℃〜950℃后再淬火。2.5淬火零件冷至室温后，应立即进行清洗，清洗后要及时回火。4Cr5MoSiVK7CrSiMnMoV零件及形状复杂零件必须立即回火。6.2回火操作方法与注意事项零件淬火后应及时回火，以避免变形、开裂。一般零件淬、回火时间间隔应小于4h；形状复杂件及高合金钢件不得超过1ho大件及高合金钢件淬火后应带热立即入炉回火，否则极易造成开裂。不准在冷炉状态下进行回火。精加工零件高温回火时必须采取有效措施避免氧化、脱碳；形状复杂件高温回火时，可以采用阶梯法升温。零件回火时应尽量装在料筐中，以利炉气循环和温度均匀。操作人员应经常对炉温进行监控，保证炉温的准确性。需要多次回火的零件，每次回火后必须冷却至室温后再进行下一次回火。在冷至室温之前不允许水冷或风冷，以防止开裂。回火后的清洗应在零件冷至60℃以下进行，清洗介质应为60℃以上的热水。7质量检验外观检验模具零件应清理干净，表面及盲孔内不得有残盐、残油、锈斑等物。模具零件表面、型孔及沟槽部位不得有裂纹、烧伤、碰伤和氧化腐蚀痕迹等缺陷。模具零件表面的氧化、腐蚀深度应不超过磨削余量的1/2。硬度检睑模具零件淬火、回火后一般用洛氏硬度计检验表面硬度。Q/XXX021-2006硬度检验应在接近零件工作面附近的部位进行，不允许在模腔内检验硬度。硬度检验结果应符合图样或技术文件规定。用洛氏硬度计检验圆柱零件时应加修正值。2.5洛氏硬度检验结果应精确到0.5HRCo7.3变形检验模具零件淬火、回火后的畸变量应不超过磨削余量的2/3。模具零件淬火、回火后的畸变量应符合图样或技术文件规定。8安全注意事项操作人员应熟悉所用设备的性能与