塑料(liào)模具(jù)是(shì)注塑成型(xíng)的(dí)核心(xīn)工(gōng)藝(yì)裝備，型腔，型(xíng)芯，滑(huá)塊，頂針，導柱等關鍵(jiàn)部(bù)件(jiàn)長期(qī)在高溫(wēn)，高(gāo)壓，摩擦及(jí)腐(fǔ)蝕(shí)性(xìng)環(huán)境下工作(zuò)，容易出現(xiàn)磨損(sǔn)，拉傷，疲(pí)勞(láo)裂紋和(hé)鏽(xiù)蝕等問題，直(zhí)接影(yǐng)響塑(sù)件(jiàn)質量，尺(chǐ)寸(cùn)精度與(yǔ)模(mó)具(jù)使(shǐ)用壽(shòu)命。氮化處理(lǐ)作(zuò)為(wéi)模具表(biǎo)麵(miàn)強化的(dí)重要手(shǒu)段，能在(zài)較低(dī)溫(wēn)度(dù)下形成高硬度，高耐磨(mó)，耐腐(fǔ)蝕的(dí)氮化層(céng)，且(qiě)工(gōng)件變(biàn)形極小，非常適(shì)合(hé)精密塑料模具的表(biǎo)麵(miàn)改(gǎi)性(xìng)。為(wéi)規範(fàn)模具(jù)鋼材氮化處(chǔ)理流程，穩(wěn)定(dìng)處理質(zhì)量，避免(miǎn)層脆(cuì)，剝落(là)，變(biàn)形(xíng)超差(chà)等缺(quē)陷。

一，適用(yòng)範圍(wéi)與材料要(yào)求(qiú)

本(běn)規範(fàn)適(shì)用於塑料模具(jù)型(xíng)腔，型芯，鑲(xiāng)件(jiàn)，滑塊，頂針，導(dǎo)柱(zhù)，導(dǎo)套(tào)等關鍵結構件的(dí)氣體氮(dàn)化和(hé)離子氮化處理(lǐ)，覆(fù)蓋行(háng)業主流模具(jù)鋼(gāng)材。H13，SKD61 等熱(rè)作(zuò)模具鋼氮(dàn)化(huà)效(xiào)果穩定(dìng)，硬度與(yǔ)韌性(xìng)匹配(pèi)良(liáng)好(hǎo)，是優(yōu)先推(tuī)薦(jiàn)材料；718H，P20，NAK80 等(děng)預硬塑(sù)料(liào)模(mó)具鋼(gāng)可(kě)采(cǎi)用低溫(wēn)短時氮化(huà)，避免表(biǎo)層過脆(cuì)；S136，STAVAX 等不(bù)鏽鋼易形(xíng)成(chéng)脆性(xìng)氮化(huà)物，非(fēi)特殊工況(kuàng)不建議(yì)氮化(huà)，確(què)需(xū)使(shǐ)用(yòng)時必須嚴格降低溫(wēn)度(dù)與保溫時(shí)間。所有工件(jiàn)在氮化前必(bì)須(xū)完(wán)成最終淬火與回(huí)火，硬度穩定在(zài) 46–52 HRC，內(nèi)部(bù)應力(lì)充分(fēn)釋放，嚴禁(jīn)在未回火，應力過(guò)大(dà)狀態(tài)下進(jìn)行氮(dàn)化(huà)，防(fáng)止開裂與變形(xíng)。

二，前處理(lǐ)與(yǔ)加工要(yào)求

氮化(huà)前處理直接(jiē)決(jué)定滲(shèn)層均匀性(xìng)與表麵(miàn)質(zhì)量，必須嚴格(gé)控製(zhì)。機(jī)加工需(xū)預留(liú)合理(lǐ)餘量，普通成型麵留 0.03–0.06 mm，精密(mì)配合麵(miàn)留 0.015–0.03 mm，用(yòng)於後續精磨或(huò)拋光。工(gōng)件尖角(jiǎo)，銳邊(biān)必須(xū)倒圓 R0.3 以上，避免局部氮濃(nóng)度過(guò)高(gāo)導致崩角(jiǎo)，剝(bāo)落(là)。表麵(miàn)需清(qīng)潔(jié)無油汙，氧(yǎng)化皮(pí)，焊渣，油漆(qī)及標記(jì)油(yóu)墨(mò)，否(fǒu)則(zé)會造(zào)成局部不滲氮，軟點或斑點(diǎn)缺陷(xiàn)。不需要(yào)氮化的(dí)部位，如(rú)安(ān)裝(zhuāng)麵，避(bì)空(kōng)孔，螺(luó)紋(wén)孔等(děng)，應使用耐高溫阻鍍劑(jì)，銅(tóng)箔或(huò)專用堵(dǔ)頭進行(háng)屏(píng)蔽，保證非(fēi)加工(gōng)麵(miàn)性能不(bù)受(shòu)影響(xiǎng)。

三，氮化工藝(yì)參(cān)數控製

塑料模具常用氮(dàn)化方式(shì)為氣體氮(dàn)化(huà)和離子氮(dàn)化，參數需按(àn)材料(liào)與使(shǐ)用需(xū)求精準(zhǔn)設(shè)定。氣體(tǐ)氮(dàn)化(huà)以氨分解為(wéi)氮源，工藝(yì)溫(wēn)度(dù) 480–530 ℃，H13，SKD61 推(tuī)薦 510–525 ℃，預(yù)硬(yìng)鋼控(kòng)製(zhì)在(zài) 480–500 ℃，保溫(wēn)時(shí)間 8–20 h，常(cháng)規模(mó)具氮化層深(shēn)度(dù) 0.10–0.30 mm，化合(hé)物(wù)層控(kòng)製(zhì)在 10–25 μm，過(guò)厚(hòu)易出(chū)現(xiàn)脆(cuì)性剝落。離子氮(dàn)化依靠(kào)輝光放電加熱，溫度(dù)均(jūn)匀，變(biàn)形更(gēng)小(xiǎo)，工(gōng)藝溫(wēn)度 490–520 ℃，氣壓 200–800 Pa，時(shí)間(jiān) 6–15 h，更(gēng)適(shì)合精(jīng)密(mì)型腔與高要求模具(jù)。工(gōng)藝過(guò)程(chéng)中(zhōng)需穩定控(kòng)製氣氛(fēn)，壓(yā)力與溫(wēn)度均(jūn)匀性，冷卻采用隨(suí)爐(lú)緩冷至 200 ℃以(yǐ)下出爐，避免驟(zhòu)冷產生(shēng)裂紋(wén)。

四，質量檢驗與(yǔ)驗(yàn)收標準

氮化(huà)後必(bì)須進(jìn)行係統檢驗，確(què)保滿足(zú)使用要求(qiú)。外觀上(shàng)，氮(dàn)化層(céng)應均匀(yún)一致，呈灰色或(huò)灰黑(hēi)色，無氧化(huà)，鏽蝕(shí)，斑(bān)點，剝(bāo)落及(jí)拉(lā)傷(shāng)痕(hén)跡。硬度檢(jiǎn)測采(cǎi)用維(wéi)氏(shì)硬度計，載荷(hé) 100–300 g，H13，SKD61 表(biǎo)麵(miàn)硬(yìng)度≥850 HV，718H，P20≥700 HV，同一平(píng)麵硬度(dù)差≤100 HV。滲層深(shēn)度采用(yòng)顯(xiǎn)微硬度法測定(dìng)，以高於基體 50 HV 位(wèi)置為(wéi)有效邊(biān)界，必(bì)須符合圖(tú)紙或(huò)工(gōng)藝規定。尺(chǐ)寸變(biàn)形使用千分(fēn)表(biǎo)，投影儀(yí)檢(jiǎn)測(cè)，精(jīng)密模(mó)具變形量一般(bān)不超(chāo)過(guò) 0.02 mm，超差件(jiàn)需(xū)通(tōng)過(guò)精磨修正，嚴(yán)禁(jīn)強行(háng)裝(zhuāng)配。檢驗合格後方(fāng)可轉(zhuǎn)入下道工(gōng)序(xù)，不(bù)合(hé)格件(jiàn)需分(fēn)析(xī)原因(yīn)並重(zhòng)新處理(lǐ)。

五，後(hòu)處(chǔ)理(lǐ)與使(shǐ)用維護要點

氮(dàn)化工件(jiàn)一般不進行高(gāo)溫回火(huǒ)，避(bì)免硬度大(dà)幅下降；如(rú)需改善脆性(xìng)，可(kě)在 300–350 ℃低溫回火 1–2 h。成(chéng)型麵可進行精(jīng)磨(mó)，拋光，但必(bì)須(xū)保留足夠(gòu)氮化層(céng)厚(hòu)度，至少保留 0.05 mm 以上(shàng)，否(fǒu)則(zé)失去強化意義。模具在(zài)裝配，搬運過程(chéng)中(zhōng)應避免(miǎn)撞(zhuàng)擊(jī)，劃傷，運(yùn)動(dòng)部件配合(hé)間隙需合(hé)理調(tiáo)整，防止卡(qiǎ)死(sǐ)或(huò)異常磨損(sǔn)。生(shēng)產(chǎn)中(zhōng)保持(chí)良好潤滑(huá)與清潔，避免強酸(suān)，強鹼介(jiè)質(zhì)直(zhí)接接(jiē)觸(chù)模具表(biǎo)麵。長(cháng)期(qī)存放(fàng)時需(xū)做好(hǎo)防鏽(xiù)保護，禁止(zhǐ)對已氮化(huà)工件進行(háng)焊接(jiē)，補(bǔ)焊或(huò)再次(cì)高溫(wēn)熱(rè)處(chǔ)理，以免破壞滲(shèn)層(céng)結構(gòu)，引(yǐn)發(fā)開裂與失效。

總結

氮化處理是(shì)提升塑(sù)料模具(jù)耐磨性，耐蝕(shí)性與抗疲勞性(xìng)能的關鍵工藝，其(qí)質量穩(wěn)定(dìng)依(yī)賴於規範的(dí)前(qián)處理，精準(zhǔn)的工(gōng)藝控(kòng)製與(yǔ)嚴格的(dí)檢(jiǎn)驗(yàn)閉(bì)環。本規(guī)範從(cóng)材料，前(qián)處理，工(gōng)藝參(cān)數(shù)，檢驗標準(zhǔn)到使用(yòng)維(wéi)護(hù)形(xíng)成(chéng)完整體(tǐ)係(xì)，可有效減少層(céng)脆，剝落，變形(xíng)不均等常(cháng)見(jiàn)缺(quē)陷，在保(bǎo)證(zhèng)模具精(jīng)度(dù)的(dí)前提下(xià)大幅提(tí)升(shēng)使用壽命(mìng)與穩定性(xìng)。現(xiàn)場(cháng)操作人員，工藝(yì)及(jí)質檢(jiǎn)人(rén)員應嚴(yán)格(gé)按照規(guī)範(fàn)執行(háng)，持續優化(huà)工藝參數(shù)與管(guǎn)理(lǐ)流程，從而降(jiàng)低模具故(gù)障(zhàng)率，減少維(wéi)修(xiū)成本(běn)，為注(zhù)塑生產(chǎn)的(dí)高(gāo)效穩(wěn)定(dìng)運行提供堅實保(bǎo)障(zhàng)。