一、熱處理與模具質(zhì)量的關(guān)聯(lián)性

1、模具的制造精度鋼材組織轉(zhuǎn)變不均勻、不徹底及熱處理形成的殘余應(yīng)力過大，造成模具在熱處理后的加工、裝配和模具使用過程中的變形或開裂，從而降低模具的精度，甚至報廢。2、模具的強(qiáng)度熱處理工藝制定不當(dāng)、熱處理操作不規(guī)范、或熱處理設(shè)備狀態(tài)不完好，造成被處理模具強(qiáng)度（硬度）等性能達(dá)不到設(shè)計要求。

3、模具的工作壽命熱處理造成的組織結(jié)構(gòu)不合理、晶粒度超標(biāo)等，導(dǎo)致主要性能如模具的韌性、冷熱疲勞性能、抗磨損性能等下降，影響模具的工作壽命及制造成本增加。

4、模具的制造成本作為模具制造過程的中間環(huán)節(jié)或最終工序，熱處理造成的開裂、變形超差及性能超差，大多數(shù)情況下會使模具報廢，即使通過修補(bǔ)仍可繼續(xù)使用，也會增加工時，延長交貨期，提高模具的制造成本。正是熱處理技術(shù)與模具質(zhì)量有十分密切的關(guān)聯(lián)性，使得這二種技術(shù)在現(xiàn)代化的進(jìn)程中，相互促進(jìn)，共同提高。近年來，國際上模具熱處理技術(shù)發(fā)展較快的領(lǐng)域是真空熱處理技術(shù)、模具的表面強(qiáng)化技術(shù)和模具材料的預(yù)硬化技術(shù)。

二、模具的真空熱處理技術(shù)

真空熱處理技術(shù)，是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術(shù)，它所具備的特點(diǎn)，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加氧化和不脫碳、真空脫氣或除氣，消除氫脆，從而提高材料（零件）的塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度。真空加熱緩慢、零件內(nèi)外溫差較小等因素，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。

按采用的冷卻介質(zhì)不同，真空淬火可分為：真空油冷淬火、真空氣冷淬火、真空水冷淬火和真空硝鹽等溫淬火。模具真空熱處理中，主要應(yīng)用的是真空油冷淬火、真空氣冷淬火和真空回火。為保持工件（如模具）真空加熱的優(yōu)良特性，冷卻劑和冷卻工藝的選擇及制定非常重要，模具淬火過程主要采用油冷和氣冷。

對于熱處理后不再進(jìn)行機(jī)械加工的模具工作面，淬火后盡可能采用真空回火，特別是真空淬火的工件（模具），它可以提高與表面質(zhì)量相關(guān)的機(jī)械性能，如：疲勞性能、表面光亮度、耐腐蝕性等。

經(jīng)驗(yàn)干貨：真空熱處理受熱均勻，竣工工件檢驗(yàn)取多點(diǎn)檢測，預(yù)防硬度不均勻而影響品質(zhì)，正常以四個對角加中心點(diǎn)一共五個點(diǎn)檢驗(yàn)，對角硬度原則上不允許超出3HRC，從而判斷熱處理工藝是否規(guī)范，否則容易產(chǎn)生變形、開裂或拋光光潔度不一致等問題。

熱處理過程的計算機(jī)模擬技術(shù)（包括組織模擬和性能預(yù)測技術(shù)）的成功開發(fā)和應(yīng)用，使得模具的智能化熱處理成為可能。由于模具生產(chǎn)的小批量（甚至是單件）、多品種的特性，以及對熱處理性能要求高和不允許出現(xiàn)廢品的特點(diǎn)，又使得模具的智能化處理成為必須。

模具的智能化熱處理包括：

1、明確模具的結(jié)構(gòu)、用材、熱處理性能要求；

2、模具加熱過程溫度場、應(yīng)力場分布的計算機(jī)模擬；

3、模具冷卻過程溫度場、相變過程和應(yīng)力場分布的計算機(jī)模擬；

4、加熱和冷卻工藝過程的仿真；

5、淬火工藝的制定；

6、熱處理設(shè)備的自動化控制技術(shù)。

國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家，在真空高壓氣淬方面，已經(jīng)開展了這方面的技術(shù)研發(fā)，主要針對目標(biāo)也是模具。

三、模具的表面處理技術(shù)

模具在工作中，除了要求基體具有足夠高的強(qiáng)度和韌性的合理配合外，其表面性能對模具的工作性能和使用壽命至關(guān)重要。這些表面性能指：耐磨損性能、耐腐蝕性能、摩擦系數(shù)、疲勞性能等。這些性能的改善，單純依賴基體材料的改進(jìn)和提高是非常有限的，也是不經(jīng)濟(jì)的，而通過表面處理技術(shù)，往往可以收到事半功倍的效果，這也正是表面處理技術(shù)得到迅速發(fā)展的原因。

模具的表面處理技術(shù)，是通過表面涂覆、表面改性或復(fù)合處理技術(shù)，改變模具表面的形態(tài)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)，以獲得所需表面性能的系統(tǒng)工程。從表面處理的方式上，又可分為：化學(xué)方法、物理方法、物理化學(xué)方法和機(jī)械方法。雖然旨在提高模具表面性能新的處理技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但在模具制造中，應(yīng)用較多的主要的滲氮、滲碳和硬化膜沉積。

1、滲氮

滲氮工藝有氣體滲氮、離子滲氮和液體滲氮等方式。每一種滲氮方式中，都有若干種滲氮技術(shù)，可以適應(yīng)不同鋼種、不同工件的要求。由于滲氮技術(shù)可以形成優(yōu)良性能的表面，并且滲氮工藝與模具鋼的淬火工藝有良好的協(xié)調(diào)，同時，滲氮溫度低，滲氮后不需激烈冷卻，模具的變形極小，因此，模具的表面強(qiáng)化是采用滲氮技術(shù)較早，也是應(yīng)用最廣泛的。

2、滲碳模具滲碳的目的，主要是為了提高模具的整體強(qiáng)韌性，即模具的工作表面具有高的強(qiáng)度和耐磨性。由此引入的技術(shù)思路是，用較低級的材料，即通過滲碳淬火來代替較高級別的材料，從而降低制造成本。

3、硬化膜沉積硬化膜沉積技術(shù)，目前較成熟的是CVD和PVD。為了增加膜層與工件表面的結(jié)合強(qiáng)度，現(xiàn)在發(fā)展了多種增強(qiáng)型CVD、PVD技術(shù)。

硬化膜沉積技術(shù)最早在工具（刀具、刃具、量具等）上應(yīng)用，效果極佳，多種刀具已將涂覆硬化膜作為標(biāo)準(zhǔn)工藝。

模具自上個世紀(jì)80年代開始采用涂覆硬化膜技術(shù)。目前的技術(shù)條件下，硬化膜沉積技術(shù)（主要是設(shè)備）的成本較高，仍然只在一些精密、長壽命模具上應(yīng)用，如果采用建立熱處理中心的方式，則涂覆硬化膜的成本會大大降低。更多的模具如果采用這一技術(shù)，可以整體提高我國的模具制造水平。

四、模具材料的預(yù)硬化技術(shù)

模具在制造過程中，進(jìn)行熱處理是絕大多數(shù)模具長時間沿用的一種工藝。