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本文导读目录：
1、增加模具钢表面耐磨性的方法有哪些？请详细说明先了。
2、模具是制造业吗？
增加模具钢表面耐磨性的方法有哪些？请详细说明先了。 ♂
1、渗碳：是机械制造中最古老、最常用的一种化学热处理工艺，它是渗碳介质在工件表面产生的活性碳原子，经过表面吸收和扩散将碳渗入低碳合金钢工件的表层，是其达到共析或略高于共析成分的含碳量，以便将工件经淬火和低温回火后，使表面的硬度、强度，特别是疲劳强度和耐磨性较心部有显著的提高，而心部仍然有良好的韧性，根据渗碳剂的状态不同，渗碳方法可分三类，即固体渗碳，气体渗碳和液体渗碳，但液体渗碳常含有盐，有剧毒，对于形状复杂的工件，渗碳和淬火后清洗困难，基本不被采用，固体渗碳：是把低碳工件埋在固体渗碳剂中，装箱密封，加热到930℃左右，保温一定时间，使工件表层增碳的方法，这种方法除有渗剂来源广泛、操作简便、无需专用设备等优点外，由于渗碳后的空冷是在原渗剂保护下进行的，这样避免了高温出箱后与空气接触而造成渗层表面氧化脱碳，这些是气体渗碳等方法不具备的特点，对于单件、小批量的模具零件，固体渗碳法是一种简便易行的方法但与气体渗碳相比，有工件透烧时间长、渗碳速度慢、劳动强度大、不易控制渗碳质量等缺点，因此在有条件的工厂，固体渗碳已逐渐被气体渗碳所取代，气体渗碳：气体渗碳所用的渗碳剂有两大类：一类是碳氢化合物有机液体，如煤油、苯、醇等，它们在渗炉内的高温下发生分解，析出活性碳原子；另一类是气态介质，如天然气、城市煤气等，后者成分稳定，便于控制。
当用煤油、苯、醇等做气体碳剂时，是把这种液体直接滴入渗碳炉中，并用滴入速度来控制气氛碳势，为了加速渗碳剂的流通和搅动，避免死角，是渗碳均匀，在渗碳炉上装在耐热钢制的风扇，在渗碳过程中对气氛进行搅动，2、渗氮：渗氮也叫氮化，是把氮渗入模具表面层以增加基表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬卡性、抗蚀性以及高温软化性等，由于渗层一般较薄，很硬，渗氮后除进行微量的磨削加工外，不允许作其他热处理和切削加工，为了得到好的机械性能，模具在渗氮前一般进行调质处理，同时，为了不影响模具的性能，渗氮温度不得高于调质处理中回火的温度，一般采用500-700℃，在这个温度范围内，氮原子在钢中的扩散速度较缓慢，所以渗氮要很长时间，渗层也较薄，一般为0.4-0.8mm，因为渗氮时工件既不发生相变，也没有激冷、即热过程，所以变形极小，由于氮原子渗入，工件略有涨大现象。
气体渗氮：一般都采用专用的渗氮炉，根据渗氮工件的大小和形状及操作的需要，有井式、罩式、箱式等基本类型，它们的共同特点是都有一个密封式的马弗箱或罐，渗氮气体一般采用脱水氨气，氮化过程和渗碳一样，也可以分为分解、吸收、扩散三个阶段，离子渗氮：开发最早且应用最广的离子化学热处理技术是离子渗氮，在离子氮化炉内形成一定的真空度，在阴极（工件）和阳极（炉壁）之间加入直流高压形成等离子体，N+、H+、NH3+等离子在阴极位降区加速轰击工件表面产生系列反应，离子轰击工件产生热量并且在工件表面C、N、O、Fe等原子被轰击出来，而Fe与阴极附近的活性氮离子（N+及电子）结合形成FeN，这些化合物因背散射效应又沉积在阴极表面，在离子轰击和热激活性作用下，依次分解出Fe、Fe2N、Fe3N、Fe4N，并同时产生活性氮原子[N]，该活性氮原子大部分渗入工件内部，一部分返回等离子区，离子渗氮速度快，可以通过改变处理参数而达到最好的渗氮层组织及所需的性能，表面质量好，易于局部防渗氮处理，无公害，因此离子渗氮被广泛应用于模具渗氮工艺，3、碳氮共渗：就是在模具工件表层同时渗碳、氮的热处理过程，亦称氰化，碳氮共渗根据所使用介质的物理状态不同，可分为固体、液体和气体碳氮共渗三种，同时根据共渗温度的不同，又可分为低温（500-600℃）、中温（700-800℃）和高温（900-950℃）碳氮共渗三种。
其中低温碳氮共渗即目前广泛应用的软氮化处理，工件表层主要以渗氮为主，用以提高碳素钢、合金钢制造工模具的表面耐磨性和抗咬合性；中温碳氮共渗，其目的与渗碳相似，主要是提高结构钢零件的表面硬度，它与渗碳相比，将使工件具有更好的耐磨性和抗疲劳性能，高温碳氮共渗，以渗碳为主，我国则以中温气体碳氮共渗软氮化应用较广，中温气体碳氮共渗：，气体软氮化：软氮化实质是在较低温度下进行的以渗氮为主的碳氮共渗，它具有处理温度低、共渗时间短、工件变形小、适用钢铁材料很为广泛等特点，经软氮化处理后，可显著提高工件表面的疲劳强度及耐磨损、抗咬合、抗摩擦和腐蚀等性能，而且软氮化所用设备部复杂，操作简单，因此该工艺在许多冷作和热作模具零件下采用，均收到良好的使用效果。
4、渗硼：渗硼处理是模具制造业中一项有效的化学处理，渗硼层有很高的硬度（1300-2000HV）和耐磨性，无论是碳素钢或合金钢，经渗硼后，均有较好的耐蚀性能，也显著提高在800℃一下温度的耐热的性能，因此，近些年来，渗硼工艺发展很快，在工模具制造中应用日渐增多，渗硼处理对模具表面的粗糙度影响很少，因此在渗硼处理工件必须经过完善的精加工，渗硼后工件尺寸稍有增加，一般为渗层的10%-20%；对于形状复杂的工件，渗硼前必须采用退火等热处理工序，以便消除在工件内部的加工应力，否则渗硼处理后将引起工件的变形，5、其他化学热处理：，渗铬：渗铬工艺是在高温下，将活性铬原子通过工件表面吸收，以中和碳相互扩散，在模具表面生成一层牢固的铁-铬-碳合金层，这合金层组织既具高温抗氧化、耐腐蚀性能，又有高的硬度、强度、耐磨性和耐疲劳性能等，所以它兼有渗碳、渗氮和渗铝的优点。
渗硫和硫氮共渗，6、气相沉淀技术：，碳化钛涂层：，7、激光强化技术：，激光相变硬化（激光淬火）：，激光非晶化：，激光表面合金化：，8、热喷涂，沈阳中金模具钢。
模具是制造业吗？ ♂
是的，模具制造技术迅速发展，已成为现代制造技术的重要组成部分，如模具的CAD/CAM技术，模具的激光快速成型技术，模具的精密成形技术，模具的超精密加工技术，模具在设计中采用有限元法、边界元法进行流动、冷却、传热过程的动态模拟技术，模具的CIMS技术，已在开发的模具DNM技术以及数控技术等，几乎覆盖了所有现代制造技术，现代模具制造技术朝着加快信息驱动、提高制造柔性、敏捷化制造及系统化集成的方向发展，一、高速铣削：第三代制模技术，高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量，而且与传统的切削加工相比具有温升低(加工工件只升高3℃)，热变形小，因而适合于温度和热变形敏感材料(如镁合金等)加工；还由于切削力小，可适用于薄壁及刚性差的零件加工；合理选用刀具和切削用量，可实现硬材料(HRC60)加工等一系列优点。
因此，高速铣削加工技术仍是当前的热门话题，它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展，成为第三代制模技术，二、电火花铣削和“绿色”产品技术，从国外的电加工机床来看，不论从性能、工艺指标、智能化、自动化程度都已达到了相当高的水平，目前国外的新动向是进行电火花铣削加工技术(电火花创成加工技术)的研究开发，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是用高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展，最近，日本三菱推出了EDSCAN8E电火花创成加工机床又有新的进展，该机能进行电极损耗自动补偿，在Windows95上为该机开发的专用CAM系统，能与AutoCAD等通用的CAD联动，并可进行在线精度测量，以保证实现高精度加工，为了确认加工形状有无异常或残缺，CAM系统还可实现仿真加工，在电火花加工技术进步的同时，电火花加工的安全和防护技术越来越受到人们的重视，许多电加工机床都考虑了安全防护技术，目前欧共体已规定没有“CE”标志的机床不能进入欧共体市场，同时国际市场也越来越重视安全防护技术的要求。
目前，电火花加工机床的主要问题是辐射骚扰，因为它对安全、环保影响较大，在国际市场越来越重视“绿色”产品的情况下，作为模具加工的主导设备电火花加工机床的“绿色”产品技术，将是今后必须解决的难题，三、新一代模具CAD/CAM软件技术，目前，英、美、德等国及我国一些高等院校和科研院所开发的模具软件，具有新一代模具CAD/CAM软件的智能化、集成化、模具可制造性评价等特点，新一代模具软件应建立在从模具设计实践中归纳总结出的大量知识上，这些知识经过了系统化和科学化的整理，以特定的形式存储在工程知识库中并能方便地被模具所调用，在智能化软件的支持下，模具CAD不再是对传统设计与计算方法的模仿，而是在先进设计理论的指导下，充分运用本领域专家的丰富知识和成功经验，其设计结果必然具有合理性和先进性，新一代模具软件以立体的思想、直观的感觉来设计模具结构，所生成的三维结构信息能方便地用于模具可制造性评价和数控加工，这就要求模具软件在三维参数化特征造型、成型过程模拟、数控加工过程仿真及信息交流和组织与管理方面达到相当完善的程度并有较高集成化水平，衡量软件集成化程度的高低，不仅要看功能模块是否齐全，而且要看这些功能模块是否共用同一数据模型，是否以统一的方式形成全局动态数据库，实现信息的综合管理与共享，以支持模具设计、制造、装配、检验、测试及投产的全过程。
模具可制造性评价功能在新一代模具软件中的作用十分重要，既要对多方案进行筛选，又要对模具设计过程中的合理性和经济性进行评估，并为模具设计者提供修改依据，在新一代模具软件中，可制造性评价主要包括模具设计与制造费用的估算、模具可装配性评价、模具零件制造工艺性评价、模具结构及成形性能的评价等，新一代软件还应有面向装配的功能，因为模具的功能只有通过其装配结构才能体现出来，采用面向装配的设计方法后，模具装配不再是逐个零件的简单拼装，其数据结构既能描述模具的功能，又可定义模具零部件之间相互关系的装配特征，实现零部件的关联，因而能有效保证模具的质量，四、先进的快速模具制造技术，1、激光快速成型技术(RPM)发展讯速，我国已达到国际水平，并逐步实现商品化，世界上已经商业化的快速成形工艺主要有SLA(立体光刻)、LOM(分层分体制造)、SLS(选择性激光烧结)、3D-P(三维印刷)，清华大学最先引进了美国3D的SLA250(立体光刻或称光敏树脂激光固化)设备与技术并进行开发研究，经几年努力，多次改进，完善、推出了“M-RPMS-型多功能快速原型制造系统”(拥有分层实体制造-SSM、熔融挤压成型-MEM)，这是我国自主知识产权的世界唯一拥有两种快速成形工艺的系统(国家专利)，具有较好的性能价格比，2、无模多点成形技术是用高度可调的冲头群体代替传统模具进行板材曲面成形的又一先进制造技术，无模多点成形系统以CAD/CAM/CAT技术为主要手段，快速经济地实现三维曲面的自动成形，吉林工大承担了有关无模成形的国家重点科技攻关项目，已自主设计并制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备。
我国这项技术与美国的麻省理工学院、日本东京大学、日本东京工业大学相比，在理论研究和实际应用方面均处领先地位，目前正向着推广应用方面发展，3、树脂冲压模具首次在国产轿车的试制中得到成功应用，一汽模具制造设计制造了12套树脂模具用于全新小红旗轿车的改型试制，这12套模具分别是行李箱、发动机罩、前后左右翼子板等大型复杂内外覆盖件的拉延模具，其主要特点是模具型面以CAD/CAM加工的主模型为基准，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形，凸凹模间隙采用进口专用蜡片准确控制，模具的尺寸精度高，制造周期可缩短二分之一至三分之二，制造费用可节省1000万元左右(12套模具)，为我国轿车试制和小批量开辟了一条新途径，属国内首创，瑞士汽巴精化有关专家认为可达90年代国际水平，五、现场化的模具检测技术，精密模具的发展，对测量的要求越来越高，精密的三坐标测量机，长期以来受环境的限制，很少在现场使用，新一代三座标测量机基本上都具有温度补偿及采用抗振材料，改善防尘措施，提高环境适应性和使用可靠性，使其能方便地安装在车间使用，以实现测量现场化的特点，六、镜面抛光的模具表面工程技术。
模具抛光技术是模具表面工程中的重要组成部分，是模具制造过程中后处理的重要工艺，目前，国内模具抛光至Ra0.05m的抛光设备、磨具磨料及工艺，可以基本满足需要，而要抛至Ra0.025m的镜面抛光设备、磨具磨料及工艺尚处摸索阶段，随着镜面注塑模具在中的大规模应用，模具抛光技术就成为模具的关键问题，由于国内抛光工艺技术及材料等方面还存在一定问题，所以如傻瓜相机镜头注塑模、CD、VCD光盘及工具透明度要求高的注塑模仍有很大一部分依赖进口，值得注意的是，模具表面抛光不单受抛光设备和工艺技术的影响，还受模具材料镜面度的影响，这一点还没有引起足够的重视，也就是说，抛光本身受模具材料的制约，例如，用45#碳素钢做注塑模时，抛光至Ra0.2m时，肉眼可见明显的缺陷，继续抛下去只能增加光亮度，而粗糙度已无望改善，故目前国内在镜面模具中往往采用进口模具材料，如瑞典的一胜百136、日本大同的PD555等都能获得满意的镜面度。
镜面模具材料不单是化学成分问题，更主要的是冶炼时要求采用真空脱气、氩气保护铸锭、垂直连铸连轧、柔锻等一系列先进工艺，使镜面模具钢具内部缺陷少、杂质粒度细、弥散程度高、金属晶粒度细、均匀度好等一系列优点，以达到抛光至镜面的模具钢的要求。
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