摘要：高難度斷面鋁型材擠壓模具經(jīng)真空淬火與電加工后淬火表層經(jīng)再回火處理后模具壽命提高兩倍。

一、問題    本公司是為全國鋁型材行業(yè)500噸—5500噸鋁型材擠壓機專門制造擠壓模具的專業(yè)公司。每年此模具淬火近100噸，氮化近30噸。模具加工工藝如下：
1、鋁型材加工路線    粗加工(單面留0.2—0.5mm余量)→淬火→精加工，電加工→打光，裝配試模→氮化。

2、鋁型材熱處理   
(1)材料：4Cr5MoSiV1(H13)。  
 
(2)技術(shù)要求：HRC48—52。   

(3)熱處理工藝與設(shè)備：    1020℃加熱，油冷，580℃、550℃兩次回火。設(shè)備為75KW鹽爐，90KW氣體滲碳爐保護加熱，
井式回火爐回火。模具試模后在我廠或用戶方氮化處理，方法為普通氣體氮化，工藝為570℃、6小時氮化處理，氮化層深度為0.06—0.08mm，氮化層硬度為HV900。    用以上方法處理一般斷面模具，擠壓桿，積壓筒均可保證在使用中不塌不裂。硬度有的也可放寬為HRC<46—53>。這種情況下擠壓壽命主要取決于氮化質(zhì)量和次數(shù)。
二、真空油淬與真空低壓氣淬

1、真空油淬     (1)加熱升溫有兩次等溫，升溫十分緩慢，熱應(yīng)力很小。
    (2)真空加熱恒溫時溫差小，故加熱十分均勻，工藝過程由微機控制，所以各爐次的工藝一致性好，并可避免人工操作帶來的誤差。  
  (3)冷卻時真空淬火油潔凈，同時有油攬拌，故冷卻比較均勻。 
   (4)真空加熱時可脫去鋼中有害氣體，表面沒有脫碳或滲碳。  
  所以真空淬火模具硬度十分均勻，通過回火后硬度可嚴格控制在HRC49—52范圍內(nèi)，模具的各個斷面強度均勻而且有所提高，所以模具壽命有明顯提高。

2、真空低壓氣淬、 三、電加工后表面淬火層再回火處理 四、結(jié)論 
   1、復(fù)雜斷面擠壓模具經(jīng)真空淬火與電加工后再回火處理，使模具使用壽命提高2倍，杜絕掉牙，斷橋現(xiàn)象產(chǎn)生。   

2、跑溫模具可采用低壓氣淬補救。  

  3、真空爐雖一次投資高，熱處理價格也比常規(guī)熱處理提高一倍，但對復(fù)雜端面模具而言，非其莫屬，經(jīng)濟效益明顯。  

  4、ψ730mm氣體保護加熱時，嚴格控制滴量，否則，脫碳嚴重，在檢驗硬度時增加困難，嚴重增碳時因加工量小會影響以后的氮化效果，當(dāng)然有條件的話，使用大型真空爐油淬或高壓氣淬，效果最佳。

當(dāng)前真空高壓氣冷淬火技術(shù)發(fā)展較快，相繼出現(xiàn)了負壓（＜1×105Pa）高流率氣冷、加壓（1×105～4×105Pa）氣冷、高壓（5× 105～10×105Pa）氣冷、超高壓一（10×105～20×105Pa）氣冷等新技術(shù)，不但大幅度提高了真空氣冷淬火能力，且淬火后工件表面光亮度好，變形小，還有高效、節(jié)能、無污染等優(yōu)點。

 

真空高壓氣冷淬火的用途是材料的淬火和回火，不銹鋼和特殊合金的固溶、時效，離子滲碳和碳氮共滲，以及真空燒結(jié)，釬焊后的冷卻和淬火。

 

用6×105Pa高壓氮氣冷卻淬火時、被冷卻的負載只能是松散型的，高速鋼（W6Mo5Cr4V2）可淬透至70～100mm，高合金熱作模具鋼（如 4Cr5MoSiV）可達25～100mm。

 

用10×105Pa高壓氮氣冷卻淬火時，被冷卻負載可以是密集型的，比6×105Pa冷卻時負載密度提高約30％～4O％。

 

用20×105Pa超高壓氮氣或氦氣和氮氣的混合氣冷卻淬火時，被冷卻負載是密集的并可捆綁在一起。其密度較6×105Pa氮氣冷卻時提高80％～150％，可冷卻所有的高速鋼、高合金鋼、熱作工模具鋼及Cr13％的鉻鋼和較多的合金油淬鋼，如較大尺寸的9Mn2V鋼。

 

具有單獨冷卻室的雙室氣冷淬火爐的冷卻能力優(yōu)于相同類型的單室爐。2×105Pa氮氣冷卻的雙室爐的冷卻效果和4×105Pa的單室爐相當(dāng)。但運行成本、維修成本低。由于我國基礎(chǔ)材料工業(yè)（石墨、鉬材等）和配套元器件（電動機）等水平有待提高。所以在提高6×105Pa單室高壓真空護質(zhì)量的同時，發(fā)展雙室加壓和高壓氣冷淬火爐比較符合我國的國情。