![]() 声明:下面有关模具钢材的抛光工艺仅供参考,具体生产操作请结合实际进行,钢厂不承担相关责任。 第一步:油石粗磨阶段 1. 粗磨阶段选用油石由粗到细建议如下: 120# → 180# → 240# → 280#→ 320#
2. 粗磨阶段操作要点 1) 压力不要过大,防止零件表面受热引起组织变化或较深划痕; 2) 防止型腔形成厚的塑性变形层; 3) 每更换细一号油石,磨削方向应变换45~90°; 4) 打磨过程中,应经常将油石和零件进行清洗; 5) 更换各号油石或者砂纸时,必须将工件及双手洗净,防止粗磨粒留下来,造成打磨表面划伤,对后续工艺造成影响;
第二步:砂纸精磨阶段 1. 建议选用砂纸由粗到细: 320#——400#——500#——600#——800#——1000#——1200#——1500#——2000#; 如果镜面要求:则加上2500# → 3000#;
2. 精磨阶段注意事项: 1) 用竹片将砂纸压在磨面上,适度用力压住、单向向前磨削,直到磨面上仅留下一个方向的均匀磨痕;(通过放大镜观察); 2) 每更换细一号砂纸,磨削方向应变换45~90°; 3) 每更换细一号砂纸,施加的压力应逐次减轻; 4) 过钝的砂纸不宜再使用,应及时更换新砂纸;
第三步:抛光 1. 建议抛光膏粒度选择如下: (7#) → 5# → 3# → 1#;
2. 抛光阶段注意事项: 1) 清洗干净研磨后的模具表面; 2) 当研磨磨痕全部去除后,抛光即应停止,用水或者煤油冲洗干净,获得光亮无痕的表面。 打磨抛光总的注意事项: 1) 为保证打磨加工的质量及减少工时,对前一道磨削加工或电加工模具工件零件的表面粗糙度应提出明确要求; 2) 在研磨阶段(粗磨或精磨阶段)某一工序出现研磨缺陷(如针孔、微坑、橙皮纹等),若继续研磨下去是不会消除该缺陷的,应停止打磨,改用粗一号油石或砂纸打磨,去除该缺陷后,才能继续下一道工序研磨; 3) 若有较粗的划痕时,不能只对此局部进行打磨,否则会出现凹坑;应作全面修整,去除凹坑; 4) 对容易打磨和不容易打磨的部位都需要注意进行均匀的打磨; 5) 对模具工作零件的细小部位、狭槽、小孔等进行打磨时宜用电动工具; 6) 最终的打磨纹路应与塑件的脱模方向一致; ![]() 图像腐蚀又称皮纹、皮纹蚀刻,是一种在已加工完成模具表面,制造一种有皮纹组织的模具表面处理方法。这种皮纹结构可以使塑胶产品表面更方便的握持,同时还能保护产品表面以及提供良好的视觉效果。蚀刻技术能够制作许多种自然的或是人造皮纹组织图案。右图所示为塑料注塑模具型腔表面的皮革组织皮纹效果。 声明:下面有关模具钢材的蚀刻工艺仅供参考,具体生产操作请结合实际进行,钢厂不承担相关责任。
蚀刻工序 蚀刻工艺是目前最常用的在钢材表面形成一层凹陷纹理的方法。首先利用相片和电脑技术制成特定的蚀刻皮纹菲林底片,然后一步步将该菲林底片粘贴到干净的模具表面,并手工修正粘贴过程中的接合处。接下来将工件置于紫外线灯照射下,并在显像液中显影。随后,在精密控制的情况下,模具表面会被某种酸液根据显影后的蚀刻图案腐蚀成具有特定深度的皮纹层。整个腐蚀过程是将适量的经过精确配比的酸溶液如硝酸或氯化铁,制成酸液池然后将工件放进酸液池中,或者将酸液直接以喷雾的形式喷至模具表面。客户可根据不同的蚀刻深度或者皮纹特征来选择具体的蚀刻时间长短。通常蚀刻深度在0.1~0.5mm之间。此外许多模具表面的蚀刻图案是由多次腐蚀或者多层蚀刻皮纹菲林制成的,这就需要经过多个蚀刻步骤和多个特殊皮纹的菲林底片组合起来才能实现。
利用图片和电脑技术制成蚀刻皮纹菲林底片
在蚀刻之前将菲林底片粘贴在相应的模具表面 蚀刻工艺的关键工艺步骤概括: --利用图片和电脑修正技术来设计表面皮纹结构 --按照想要的皮纹结构制作一个菲林底片 --将菲林粘在已涂有光阻介质涂层的模具表面; --手工检查并修正好所有的接缝 --在紫外线下曝光并使菲林图案在光阻介质涂层上显影 --将紫外线曝光部位清除 --用合适的酸液对模具表面酸洗一定的时间以达到特定的腐蚀深度 --清洗模具表面停止蚀刻过程 --如有必要用下一张菲林底片重复蚀刻过程 UV light紫外线
蚀刻原理:1.菲林 2. 光阻介质层 3. 模具钢 4. 保护层 蚀刻前模具表面的准备 在模具机加工后进行去应力处理,接下来进行精加工和表面打磨。由于模具表面是进行蚀刻工艺,故通常来说没必要采用比220#粒度更细的砂纸打磨其表面。模具表面也不用进行抛光。最后用240~320# 粒度的砂纸打磨模具表面就足够了。选用砂纸遵循以下原则: ——细蚀刻皮纹同时蚀刻深度较浅的选用320#粒度砂纸; ——粗蚀刻皮纹同时蚀刻深度较深的选用240#粒度砂纸; 注:蚀刻深度由钢材成分和表面硬度决定 电火花加工之后模具表面必须经过打磨或者抛光,否则重新变硬的火花层将会导致很差的蚀刻效果。 要避免在蚀刻之前进行模具表面火焰表面硬化或者渗氮处理,如果模具一定要进行表面硬化处理则应在蚀刻工艺之后进行。 通常来说焊接区域在蚀刻后其表面质量会较差。但某些情况下焊接后的模具可以进行蚀刻工艺,如模具使用和母材相同材质的焊条以及焊接操作完全遵循材料供应商的焊接建议,除了上述正确的焊条材质以外,最重要的一点是焊接必须进行预热及焊后回火处理。在这种情况下进行蚀刻时,需要向蚀刻工艺操作者指出焊接区域。 为了避免蚀刻过程中出现问题,在蚀刻之前需要进行以下的蚀刻测试: ——对模具表面进行去油脂处理﹝例如:使用清洁器、酒精或类似物品﹞ ——用刷子将测试液﹝测试液如:3%的硝酸酒精)涂在模具表面,以避免酸液接触范围超出测试区域。 ——测试时间最多1分钟﹝表面变黑﹞ ——用清水冲洗干净测试液 ——用压缩空气将冲洗留下的泡沫干燥干净﹝不能用布或者纸巾来擦干净﹞ ——检查模具表面是否有下列残留: ——EDM层﹝白色区域上的光亮点﹞ ——不正当的焊接如:焊接区域发白 ——机加工或者磨削留下的条纹或者擦痕 ——硬质点区域﹝如因高的表面硬度引起﹞ ——显微组织畸变﹝如因硬质区域或者焊接引起﹞ ——对模具问题区域进行人工检查和修补﹝联系模具制造方或焊接方﹞ 钢材因素对蚀刻结果的影响 大多数蚀刻模具都是由塑胶模具钢制造而成。蚀刻工艺过程和蚀刻后其皮纹效果取决于钢材种类和硬度。其他的对皮纹效果会产生影响的有材料的均匀性、纯净度和钢材的料纹方向等。一个原则是复杂模具的嵌入件全部采用同种类型的钢材生产,如有可能这些钢材最好取自同一个大模块上。钢材的料纹方向最好沿同一方向。通常来说,Cr含量≤15%和Ni含量≤5%的所有钢种都可以进行蚀刻工艺。在对2083或2316等含Cr耐腐蚀性钢模具进行蚀刻时,需要用到特殊的蚀刻剂和较长的蚀刻时间。要获得同样的蚀刻效果,硬度高的材料通常蚀刻时间要比低硬度材料长。所以,即使是同一大模块上取料也可能因为成分偏析或者硬度偏差而导致蚀刻效果不均匀、表面纹理不理想。如果蚀刻材料的纯净度或者杂质S含量较高,则通常会在最后皮纹形貌上导致产生无法接受的带状缺陷或孔洞。正因为如此,含S模具钢2085和2312一定不能用来制作要求模具型腔表面进行皮纹或者抛光的模具型腔。标准的用于蚀刻的模具钢有预硬的塑胶模具钢2311, 2738, XPM,以及淬火的2711, 2767 和 2343 (ESR 钢种)。对1730﹝C45﹞和高碳含量钢种2379﹝D2﹞进行蚀刻其效果可能也不会很好。不管是选用哪种钢材都应该进行蚀刻测试以确定钢材表面的关键区域,进而确保使用合适的蚀刻工艺来对材料进行蚀刻处理。标准的蚀刻剂仍然是在硝酸﹝晶界活性酸﹞基础上调配而成。尽管这种刻蚀剂很容易调配并且得到的结果也很稳定,但是其对钢材偏析很敏感,因此用在大尺寸模块上时要注意。XPM 相当于标准的2738而言,其大尺寸模具的偏析程度和料纹问题都较少。为了避免上述大尺寸模块的问题,可以使用在氯化铁酸溶液基础上调配的蚀刻剂进行蚀刻。 ![]() 1 前言 众所周知,钢材碳含量在低于0.2%时,其焊接性能是最好的。模具钢其含碳量通常为0.3%~2.5%,加上其他如Mn、Cr、Mo、W、V或Ni等合金元素;因此其焊接性能比较差。因此,大多数模具钢制造商都会建议不要对模具钢进行焊接,因为不管怎么样焊接都是很困难的。 但是,通过对模具进行焊接修复可以给模具使用者节约成本、带来可观的经济效益。因此,通过近年来下列焊接方面的研究发展,已经逐渐可以在一定程度上满足人们对模具焊接的要求。 例如:对焊条质量的改良、焊接系统的改进、焊接技术的发展以及模具钢性能的改良,使得对压铸模、大型锻模、模架及模仁、切削模、冲裁模及成型模等成本高的模具进行焊接修复变为可能。 尤其重要的事实是:通过焊接修复或者修正模具相对于重新生产一个新的模具来说,无疑是非常吸引人及非常经济的一个选择。 声明:下面有关模具钢材的焊接信息仅供参考,生产中的具体焊接工艺请结合实际进行选择,钢厂不承担相关责任。 2 模具钢焊接的综合信息 模具钢焊接最重要的因素是模具钢本身必须具有较好的淬透性。当焊接完成热源离开后,焊接区域将会很快冷却,由于组织结构的转变将会导致焊缝和焊接热影响区(HAZ)形成淬硬组织。由于焊接区周围为温度较低的钢材基体组织所包围,焊缝区的这种淬硬组织转变无疑会导致应力的产生,进而可能引发应力裂纹,导致模具组织结构发生开裂或变形。为了尽可能的避免这种开裂或变形的危险,模具在焊接之前必须要进行预热。 模具的焊接可能发生在下列情形时: ——修补或者修复开裂或磨损的模具 ——修复例如切削模具的破损或崩裂的刃口 ——修补模具加工过程中造成的一些缺陷或瑕疵 ——模具设计发生改变时 ——焊接工艺、焊条材料、焊接参数、焊前预热温度及焊后热处理等,都必须根据所要焊——接的模具尺寸、用途及所焊接部位大小来综合考虑制定。 3 模具钢焊接过程 3.1 钨极氩弧焊(TIG焊)工艺 钨极氩弧焊焊接过程中,焊弧产生于非熔化钨电极和工件之间,且受惰性气体保护。焊接时焊条材料通过焊条进给或通过焊药线自动进给。焊弧及熔池都受惰性气体保护。 |
钢材牌号 | DIN牌号 | 热处理状态 | 预热 | 焊接工艺 | 焊条材料 | 硬度要求 | 焊后热处理 | 备注 |
1.2343 | X38CrMoV5.1 | H+T | min. 325°C | 111 111 131+135 141 | QRO 90 WELD UTP 73 G 2 UTP A 73 G 2 QRO 90 TIG-WELD | 50-55 HRC ca. 55 HRC 53-58 HRC 50-55 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度最少低25℃的温度回火 |
1.2343 | X38CrMoV5.1 | 退火 | min. 325°C | 111 111 131+135 141 | QRO 90 WELD UTP 73 G 2 UTP A 73 G 2 QRO 90 TIG-WELD | 50-55 HRC ca. 55 HRC 53-58 HRC 50-55 HRC | 退火 | |
1.2344 | X40CrMoV5.1 | H+T | min. 325°C | 111 111 131+135 141 | QRO 90 WELD UTP 73 G 2 UTP A 73 G 2 QRO 90 TIG-WELD | 50-55 HRC ca. 55 HRC 53-58 HRC 50-55 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度最少低25℃的温度回火 |
1.2344 | X40CrMoV5.1 | 退火 | min. 325°C | 111 111 131+135 141 | QRO 90 WELD UTP 73 G 2 UTP A 73 G 2 QRO 90 TIG-WELD | 50-55 HRC ca. 55 HRC 53-58 HRC 50-55 HRC | 退火 | |
1.2347 | X40CrMoVS5.1 | H+T | min. 325°C | 111 111 131+135 141 | QRO 90 WELD UTP 73 G 2 UTP A 73 G 2 QRO 90 TIG-WELD | 50-55 HRC ca. 55 HRC 53-58 HRC 50-55 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 |
1.2367 | X38CrMoV5.3 | H+T | 300-350°C | 111 111 131+135 141 | QRO 90 WELD UTP 73 G 2 UTP A 73 G 2 QRO 90 TIG-WELD | 50-55 HRC ca. 55 HRC 53-58 HRC 50-55 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 |
1.2367 | X38CrMoV5.3 | 退火 | 300-350°C | 111 111 131+135 141 | QRO 90 WELD UTP 73 G 2 UTP A 73 G 2 QRO 90 TIG-WELD | 50-55 HRC ca. 55 HRC 53-58 HRC 50-55 HRC | 退火 | |
1.2714 | 56NiCrMoV7 | H+T | 300-350°C | 111 111 131+135 +141 | UTP 73 G 3 ESAB OK 83.28 UTP A 73 G 3 UTP A 73 G 4 | 45-50 HRC 38-42 HRC 42-46 HRC 38-42 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 |
钢材牌号 | DIN牌号 | 热处理状态 | 预热 | 焊接工艺 | 焊条材料 | 硬度要求 | 焊后热处理 | 备注 |
1.2083 | X42Cr13 | H+T | 200-250°C | 111 111 111 141 131+135 141 | STAVAX WELD UTP 73 G 2 *) UTP 665 **) STAVAX TIG-WELD UTP A 73 G 2 *) UTP A 73 G 2 *) | 54-56 HRC ca. 55 HRC 35-40 HRC 54-56 HRC 53-58 HRC 53-58 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 *)非耐腐蚀 **) 铬钢刀具55-57 HRC |
1.2083 | X42Cr13 | 退火 | 200-250°C | 111 111 111 141 131+135 141 | STAVAX WELD UTP 73 G 2 *) UTP 665 **) STAVAX TIG-WELD UTP A 73 G 2 *) UTP A 73 G 2 *) | 54-56 HRC ca. 55 HRC 35-40 HRC 54-56 HRC 53-58 HRC 53-58 HRC | 退火 | *) 非耐腐蚀 **)铬钢刀具55-57 HRC |
1.2085 | X33CrS16 | H+T | 200-250°C | 111 111 131+135 141 | UTP 73 G 2 *) UTP 665 **) UTP A 73 G 2 *) UTP A 73 G 2 *) | ca. 55 HRC 35-40 HRC 53-58 HRC 53-58 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 *) 非耐腐蚀 **)铬钢刀具55-57 HRC |
1.2085 | X33CrS16 | 退火 | 200-250°C | 111 111 131+135 141 | UTP 73 G 2 *) UTP 665 **) UTP A 73 G 2 *) UTP A 73 G 2 *) | ca. 55 HRC 35-40 HRC 53-58 HRC 53-58 HRC | 退火 | *) 非耐腐蚀 **)铬钢刀具55-57 HRC |
1.2316 | X36CrMo17 | H+T | 250-300°C | 111 111 131+135 141 | UTP 73 G 3 *) UTP 665 **) UTP A 73 G 3 *) UTP A 73 G 3 *) | 45-50 HRC 35-40 HRC 42-46 HRC 42-46 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 *) 非耐腐蚀 **)铬钢刀具55-57 HRC |
1.2316 mod. | X30CrMo15.1 | H+T | 250-300°C | 111 111 131+135 141 | UTP 73 G 3 *) UTP 665 **) UTP A 73 G 3 *) UTP A 73 G 3 *) | 45-50 HRC 35-40 HRC 42-46 HRC 42-46 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 *) 非耐腐蚀 **)铬钢刀具55-57 HRC |
1.2711 | 54NiCrMoV6 | H+T | 300-350°C | 111 111 131+135 +141 | UTP 73 G 4 UTP 73 G 3 UTP A 73 G 4 UTP A 73 G 3 | 38-42 HRC 45-50 HRC 38-42 HRC 42-46 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 |
钢材牌号 | DIN牌号 | 热处理状态 | 预热 | 焊接工艺 | 焊条材料 | 硬度要求 | 焊后热处理 | 备注 |
1.2714 mod. | - | H+T | 300-350°C | 111 111 131+135 +141 | UTP 73 G 3 ESAB OK 83.28 UTP A 73 G 4 UTP A 73 G 3 | 45-50 HRC 38-42 HRC 38-42 HRC 42-46 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 |
1.2714 mod. | - | 退火 | 300-350°C | 111 111 131+135 +141 | UTP 73 G 3 ESAB OK 83.28 UTP A 73 G 4 UTP A 73 G 3 | 45-50 HRC 38-42 HRC 38-42 HRC 42-46 HRC | 退火 | |
1.2738 | 40CrMnNiMo8.6.4 | H+T | 300-350°C | 111 111 131+135 141 | UTP 73 G 3 Fontargen E 710 UTP A 73 G 3 UTP A 73 G 3 | 45-50 HRC ca. 43 HRC 42-46 HRC 42-46 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 |
XPM | - | H+T | 300-350°C | 111 111 131+135 141 | UTP 73 G 3 Fontargen E 710 UTP A 73 G 3 UTP A 73 G 3 | 45-50 HRC ca. 43 HRC 42-46 HRC 42-46 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 |
1.2767 | X45NiCrMo4 | H+T | 250-300°C | 111 111 131+135+141 | UTP 73 G 2 UTP 73 G 3 UTP A 73 G 2 UTP A 73 G 3 | ca. 55 HRC 45-50 HRC 55-58 HRC 42-46 HRC | 回火或 重新H+T | 回火时采用比先前所用回火温度低20-30°C的温度回火 |
1.2767 | X45NiCrMo4 | 退火 | 250-300°C | 111 111 131+135 +141 | UTP 73 G 2 UTP 73 G 3 UTP A 73 G 2 UTP A 73 G 3 | ca. 55 HRC 45-50 HRC 55-58 HRC 42-46 HRC | 退火 | |
1.2379 | X155CrVMo12.2 | 退火 | 250-300°C | 111 111 131+135 131+135 | UTP 67 S UTP 65 D *) UTP A DUR 600 UTP A 651 *) | 56-58 HRC ca. 240 HB 54-60 HRC ca. 240 HB | 退火 | *) 用于中间层 |
*) 以上内容仅供用户参考,对所有数据我方保留最终解释权。

声明:钢厂推荐的此热作模具钢热处理工艺仅供参考。所有热处理过程中发生的问题概由热处理厂家负责,钢厂不承担相关责任。
1. 淬火前的去应力处理工艺

保温时间按工件有效厚度每25mm保温1小时计算。
2. 真空高压气体淬火工艺

牌号 | T Aust 1 [°C] | T Aust 2 [°C] |
EX1 | 1000 | 1010-1015 |
EX8 | 1000 | 1010-1015 |
1.2343 | 990 | 1010 |
1.2344 | 1010 | 1030 |
1.2367 | 1010 | 1030 |
表1:淬火温度
(以下以Ta表示炉膛温度,Tc表示工件心部温度,Ts表示工件表面16mm深处测得的温度)
说明:
(1) 预热
按照模具复杂程度和厚度情况,可选择进行2~3次预热,预热保温时间以模具心部到温或接近炉膛温度为准。
(a)第Ⅰ阶段预热
升温速度可选择150~210℃/h,升温至Ta = 650℃进行保温,当Ta – Tc ≤ 30℃时可进入下一阶段;
(b)第Ⅱ阶段预热
升温速度可选择120~150℃/h,升温至Ta = 850℃进行保温,当Ta – Tc ≤ 10℃时可进入下一阶段;
(2) 加热阶段
升温速度可选择10~15℃/分,升温至Ta = T1进行保温,当Ta – Tc = 10℃时开始计算保温时间,在T1 温度下保温总时间的80%后,升温至T2保温剩余的20%时间。(温度T1、T2见上表1。为了避免发生晶粒粗大的危险,热处理温度最大不能超过上表中的T2!)
保温时间国内一般采用工件有效厚度每2mm保温1分钟计算。但由于装炉量及炉子状况不同,因此在加热阶段采用K型热电偶插入工件心部和表面下16mm深处,直接检测工件真实温度,并据此来确定保温时间是较为客观可靠的。
(3) 淬火冷却阶段
淬火冷却气体N2压力选择,可根据模具厚度和复杂程度选择,一般建议高压(即Ts的冷却速度最好应该≥28℃/分),冷却到Ts=500℃时可以适当的降低压力。在保证工件不变形及不开裂的情况下,尽可能采用高压力,以提高工件冷却能力,获得良好的金相组织。
模具可采用连续冷却也可以采用等温分级淬火冷却,当模具冷却到150℃时可出炉空冷,模具空冷至≥70℃时应立即装炉回火。
3. 回火
1、回火温度:如表 2所示
2、保温时间:按工件有效厚度每25mm保温一小时计算,但至少保证4小时;
3、回火次数: ≥3次;
(1)第一次回火温度如表2所示
(2)根据硬度要求确定第二次回火温度
(3)第三次回火进行硬度调整,如果硬度合格,则第三次回火按照前两次回火最高温度—减30℃进行回火处理。
硬度为 44-46HRC的回火温度:

附:
(1)铝合金压铸模硬度建议:
大型模具42~44HRC;
中型模具44~46HRC;
小型模具46~48HRC。
(2)锌合金压铸模硬度可选择:
50~54 HRC。