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按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,MOTC ME 培訓處(內部教育訓練),強度計算,主要之不良成形及其原因,型模熱處理及表面處理,特殊加工方法之選擇,公母模仁標注講解,專業課程表,M P T,1,好,好,學,習,天,天,向,上,對象:,MOTC ME,培訓處新進人員,要求:机械,类专业,學員學時: 2學時,授課課時: 2課時,型模熱處理及表面處理,本,章只作,了解,2,學,習,內,容,前言,對鋼料施行适合正确之熱處理能使硬度,強度,韌性等机械性能提高.,再者,施行電鍍作表面處理,型模表面精度提高,表面光洁,使脫模良好,成形品外觀成為光洁,能使成形性向上.因之,型模壽命增長,品質向上必選用适當之材料等外,對於熱處理及表面處理方法之選定亦极重要.,以下對型模普通施行之熱處理及表面處理方法作概要之說明.,3,學,習,內,容,正常化,此項熱處理在於將經過高溫過熱之鑄造,鍛造,延壓等加工所生之粗晶組織除去轉變成适當之組織,并將加工所生之內部應力消除.,處理操作為以适當溫度將工作加熱至A,以及Acm變態點以上,然后置於空气中冷卻.,使用大型构造用鋼型模時,原材料鍛造后,施行型穴雕刻時,大多為此种狀態.,4,退火,為使鋼質軟化,調整結晶組織,再者消除內部應力,加熱至适當溫度后徐徐冷卻之操作,但由於目的及材料之不同,退火溫度及操作亦各各相异.,學,習,內,容,5,學,習,內,容,退火,此應型模加工時极普遍施行之事項,此有將應力去除,材料軟化,切削性提高之目的.有下述之事項.,(1) 消除應力退火,為使將加工所生之內部應力消除,施行熱處理,特別對有淬火必要之型模場合,大多在粗切削及中切削作業間施行.,不施行退火消除加工內部應力,淬火時麻田散鐵變態所生之應力大,成為淬火開裂,撓曲等原因.,(2) 球狀化退火,為使改善加工性,退火后韌性增加,防止淬火開裂,有必要將鋼之碳化物球狀化.為此目的對工作施行加熱,然后冷卻之操作.,6,學,習,內,容,淬火,淬火為使鋼之硬度增加,加至适當溫度,在适當之冷卻劑中急冷之操作,但有种种不同之方法,最普通施行之方法如下所述.,7,普通淬火,(1) 普通淬火,將鋼加熱至A,及A1變態點以上之适當溫度,然后在水或油中急冷由此在气冷中得麻田散鐵組織之方法.,普通淬火之際,加熱必需注意之點為過熱及氧化脫碳之防止.型模部份為肉厚非常不均一之制品之場合,將有不均一之加熱,由於各部之溫度差發生熱膨脹差,致影響變態點,引起變態差,成為應力,淬火開裂之原因.,氧化,脫碳之防止方法為使用能調整气氛之加熱爐及鹽浴爐,但如無法獲得之場合,則可在被覆以淬火用鹽粉之件制箱中加熱.,為防止熱處理變形,使用淬火溫度低之鋼料,選用自硬性大,有气冷程度淬火之鋼料等,為有效之措施.,圖4示碳素鋼以水淬及油淬時,含碳量与机械性質之關系.,學,習,內,容,8,麻淬火,(2) 麻淬火(Marquenching),加熱至被處理材料之淬火溫度后,投入於溫度為Ms點(冷卻時由活斯田鐵轉為麻田散之開始溫度)之熱鹽槽中,使鋼材之溫度成為均一后,取出气冷緩慢引起麻田散鐵變態,形成硬化(圖5),气冷后施行回火處理.此法不致發生淬火開裂,淬火應力.,9,(3) 麻回火,加熱至淬火溫度后,投入於溫度為Ms點及Mf點(冷卻時由活斯田鐵轉變為麻田散鐵之終了溫度)間之熱鹽槽內淬火,過冷狀態,沃斯田鐵徐徐變化為麻田散鐵,此法保持變化終了時狀態.應用此法,麻田散鐵自行回火,淬火應力消除,硬度不致過份低下,沖擊值得以提高.但麻回火 在恒溫中保持相當長之時間,使變態終了,工業上普通不等等至恒溫變態終止,即行撈出,后段使用气冷回火.,10,回火,鋼材於淬火狀態中,有非常硬脆,成為不安定狀態.回火將淬火所生之內部應用除去形成安定狀態外,為使能賦与适合各种用途之硬度及韌性,加熱至A1變態點以下之适當溫度后,再行冷卻之操作.,依照回火之目的,分為低溫回火及高溫回火兩种.,淬火硬度需要相當高之場合,使用高碳鋼,施行溫度在200,左右之低溫回火,其目的系將由於淬火所生之應力消除;构造用鋼之場合,回火之目的,系將其組織轉化為有高韌性之糙斑鐵,施行溫度在500600之高溫退火.,高合金鋼及高速鋼施行一次回火,回火效果不能充份之場合,得施行23次之返复回火.此外,為使提高机械性能之場合,亦得施行23回之返复回火.,圖7示含碳量為0.45%之碳素鋼,不同回火溫度時机械性能之變化.,11,回火,12,高周波淬火,為表面淬火法之一种,至要目的為提高表面之耐磨耗性.,鋼材之表層為高周波急速加熱,達到淬火溫度之瞬間,加熱中止,使用适當之冷卻劑施行淬火.,使用之材料,普通以0.4%0.5%之碳鋼為适當,淬火程度以含有适量碳素之碳鋼及合金鋼,能作有效之淬火.,型模构件中僅需表面硬化之构件,如導梢,回位梢,斜角撐梢等利用此法淬火.,13,火焰淬火,火焰淬火与高周波淬火相同,型模僅需表面硬化部份,使用有淬火性之鋼材,施行淬火之一种方法,以燃气或乙炔气之火焰,對工件加熱至表面淬火溫度,作冷硬化之方法.,此种淬火法之特征為,并不全体加熱淬火,僅對必要部份施行硬化,不生變形,能防止淬火開裂.,淬火方法大致分別有二种.,(1) 全面同時淬火法,此較小面積處理場合所用之方法,全面同時加.然后對此面冷卻之淬火方法.,(2) 移動淬火法,大面積同時處理困難,加及冷卻使用組合吹管作順次移動,移行至全面之方法.,應用於型模深入困難之局部淬火,或构件之摩擦面,利用其耐磨耗性,能提高型模壽命.,14,滲碳淬火,為使將低碳鋼,低碳合金鋼(滲碳淬火用鋼)中之含碳量增加,在适當之滲碳劑中加熱,由表面碳素擴散侵入,表面層形成高碳狀態,施行淬火硬化之方法.,滲碳劑有下列三种.,(1) 固体滲碳劑 (木炭,焦炭),(2) 气体參碳劑 (一氧化碳及含碳 之石油气),(3) 液体滲碳劉 (氯化鉀,氯化鈉等),壓刻加工之材料使用低碳鋼及低碳合金鋼,加工后施行滲碳淬火,表面硬化且有較高韌性.,亦有使用於中碳鋼之場合,特別施行於僅需表面硬化之場合.,15,氮化,氮化亦為使鋼件表面硬化之方法,在氨气或含氮之适當媒劑 中加熱,使形成局部含氮量增加之操作.,氮化層非常硬,有特殊卓越之耐磨耗性,耐蝕性亦較良好.因之對型模,特別為摩擦部分有非常效果.,氮化有諸多方法,普通施行者有下列方法.,(1) 气体氮化法,被處理件裝於氮化箱內,置入於爐中,通入氨气,溫度為500550,左右,氮化時間為50100小時.,此种方法為低溫處理,使熱處理變形接近於無,氮化層非常硬,大至在Hv10001200左右.氮化層厚度標准,使用氮化鋼之場合,50小時為0.5mm,100小時為0.7mm.使用材料希望為含鋁之氮化鋼.,(2) 低溫鹽槽氮化方法(軟氮化法),此种方法施行於氯化鉀(KCN)等熔解鹽槽中,處理溫度為約550.,在熔解鹽槽施行氮化与滲碳處理方法相同,但以氮化為主之處理溫度較低.,氮化時間較气体氮化法為极短,12小時.此种方法所得之表面層硬度,低碳鋼,中碳鋼場合約為Hv570680左右,較气体氮化法為低,耐磨耗性,韌性等卓越,燒接及燒合等防止有特殊效果.再者,熱處理應力极為微小.使用材料以不含氮化生成元素之普通鋼為佳.,16,電鍍,鍍著,電鍍,鍍著為在型模表面被覆其他金屬,增加表面光澤,提高表面硬度,增強耐蝕性等之表面處理方法,對型模作下列處理.,(1) 鍍硬鉻,此為對型模廣泛施行之處理.此電鍍法將型模浸入於以無水鉻酸為主体之電解液中,通以電流,鉻析出電著於型模表面.,普通鍍層厚約為0.0050.05mm,施行於型模場合,以0.010.02mm左右最為适當.,在型模表面施行電鍍硬鉻之場合,得提高增進下列各項特征.,1) 脫模良好.鍍鉻面光滑如鏡,脫模非常卓越.,2) 鍍層面硬,耐磨耗性佳,不易刮傷.鍍層面硬度約為Hv9001000左右.,3) 形成良好之耐蝕性.鉻面除對鹽酸,稀硫酸等一部份化學品有作用外,對其他藥品安定.,4) 有良好光澤.鉻面具有精美之光澤,能反映於成形品上,能提高成形品之商業价值.,17,無電解鍍鎳,(2) 無電解鍍鎳,此法不經電解作用,以化學方法施行鍍著(例如無電解鍍著法).鍍著經由附著於被處理材上之触媒劑傷鎳被還原,行成表面鍍著層.此种鍍著之特性為.,1) 不致發生電鍍之鍍層厚度差,為較為均勻鍍著法.,2) 表面不生針孔,光滑而硬.經由熱處理硬度更能上升.鍍層硬度偶而可達Hv500左右,施行熱處理者可上升至Hv800900左右.,3) 密著性良好,不易剝离.,4) 耐蝕性良好.鍍著面之化學耐蝕性几与純鎳相匹.,18,
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