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材料本身所(suǒ)具有的性能,必須通過正確的(de)熱處理手段來(lái)達到。隻有良好的熱處理手段,才能實現我們預想的性能期望。根據塑封模具材料性能要求,塑封模熱處理手段主要是(shì)高溫淬火、深(shēn)冷處理、高溫(wēn)回火,並多次反複,通過這些不同的(de)處理,達到最佳的模具性能。
1、高溫淬火
為(wéi)了提高材料(liào)的剛性和耐磨損性,一般(bān)材料均需(xū)加熱到1030℃以上。高溫下,各種(zhǒng)合金(jīn)元素充分(fèn)溶解於奧氏體內,以便在淬火時獲得高的基體硬度,同時為了保證零件不發生脫碳氧化,相應采用了真空處理。目前半導體行業內使用的高速率氣淬淬火爐,可以在高真空條件下(xià)通過氮氣保護對工件進行(háng)加熱,既(jì)保證了工件(jiàn)的脫碳氧化,又防(fáng)止了合金元素的蒸發。同時采用200-500Kpa範圍內可調節(jiē)氣體壓力,對工件進行淬火冷卻,在保證工件充分(fèn)淬透的同(tóng)時又減(jiǎn)少了變形(xíng)。
2、深冷(lěng)處理與高溫回火(huǒ)
高合(hé)金鋼在淬火後,由於其馬氏體轉變點(Ms點)均高於室溫,為了提高硬度,保證(zhèng)尺寸穩定性,通常要進行深冷處理和高溫回火,以保(bǎo)證殘餘奧氏體充分轉變(biàn)為穩定的回火馬(mǎ)氏體。我們將經過真空淬火後的工件,在室溫至100℃之間進行校(xiào)正,然後放(fàng)入-140℃的深冷處理箱中進行深冷。工件在不出爐的情況下,可(kě)以在-140℃至230℃之間進行冷熱循環,保證工件不會因為進出爐而產生變形或開裂。同時由於(yú)采用氮氣保護也(yě)避免了(le)工件在回火中的氧化開裂。目前對於D2類材料,我們通常在深冷設備中直(zhí)接完成-140℃深冷至230℃回火的3次循環。對於高於(yú)230℃回火的鋼種如SAM97、ELmax、ASP23等,我們(men)采用了真空回火爐,在抽真空後,加入99.999%的高純氮氣作(zuò)為介質,通過吹風方向的改變來形成對流,保證了工件的溫(wēn)度均勻性,同時節省了回火時間。
3、其它輔助手(shǒu)段
在提高了淬火回火及深冷處理質(zhì)量的同時,我們同時對工件的其它環節給予了充分的重視,過去認為的熱處理工件潔淨度與處理無關的觀點已經被拋棄,增(zēng)加潔淨預處理。即將未入爐零件,通過真空清洗機進行真空去油、脫脂、幹燥。去除了工件的各類加工油汙和(hé)碎(suì)屑,保證了入(rù)爐工件不會帶入(rù)其它雜質,避免了在高溫加熱時雜質分(fèn)解,汙染爐內環境和工件本身,從(cóng)微觀上保(bǎo)證了工件的組織潔淨(jìng)度和處理質量(liàng)的完美(měi)性(xìng),提高了工件的使用壽命(mìng)。
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