摘要：冲压模具作为现代工业生产制造的基础，在工业化发展过程中扮演者重要角色。冲压模具金属材料热处理时，容易出现变形问题，需要得到各方面的重视，选择合适的控制方法。文中以冲压模具常用金属材料为切入点，分析做好热处理工艺控制的措施。
关键词：冲压模具；热处理工艺；技术控制
冲压模具常用金属材料热处理工艺，需要严格控制各个环节质量，保证金属材料性能的基础上，经过热处理后经过冲压处理成为设备零部件，促进设备抗磨损与耐压性能提升，延长设备使用寿命。但金属材料热处理过程中容易出现变形问题，变形严重时直接造成材料开裂，影响到材料质量，文章就此展开论述。
一、冲压模具常用金属材料分析
（一）碳素钢类的材料
碳素工具钢在我国产量较大，有着广泛用途，这类材料的优势也很显著。首先，碳素钢具有较好的可锻性，方便塑造成所需的形状；退火后易软化，撤掉火后短时间内软话，下一道工序可以短时间内跟上来；碳素钢强度小，可以根据需要进行切削加工；成本低廉，也是碳素钢广泛使用主要原因。
但碳素钢自身也存在很多不足，如淬透性不足，加工过程中需要使用选择水作为冷却剂，使得加工时容易出现形变或断裂等。因此实际中碳素钢往往被用来制作形状简单、尺寸小且受力不大的模具，同时模具对变形要求不大即可。碳素钢工具制作模具时，可以节省资源，但它不适合复杂的、精度要求高的模具制造。
（二）高碳高铬类材料
高碳高铬类材料不同于碳素钢类材料，他们具有更加优秀的淬硬性、淬透性及耐磨性，制作成模具后不容易发生形变，因此被作为高耐磨与微变形模具的主要钢材料之一。但这类材料承载能力相对不足，同时碳化物存在严重偏析问题，冲击生产时需要反复改锻、镦拔，提升材料内部碳化物的均匀水平，达成提升材料使用性能的目的。
（三）高速钢类型材料
高速钢大多采用添加钼系元素的方式锻造而来，这类材料使用性能良好，具有较高的热塑性与强韧性，实际中具有较大的发展空间，工业生产中冷作模具工业化生产、大批量生产中发挥着重要作用。
高速钢中的一种变体就是超硬高速钢，这类刚才生产的目的就是满足难切削材料需求，并通过特殊工艺处理提升冲压材料的硬度。但材料刚度增加的同时也带来一些问题，如韧性差、加工难度大等。主要因为超硬高速钢通过提升碳含量的模式提升强度，当材料中碳含量超过一定程度时就会出现过烧等情况，使得材料出现新的问题。
（四）基体类钢材料
针对高速类材料存在的问题，工业生产中通过添加其他元素成分的方式解决材料的不足，在原有高速钢材料基础上改变碳含量，促进材料冲压性能的提升，实际中将这类钢材成为基体钢。作为冷作模具钢中强韧性较大的一种材料，包含高速钢与超硬高速钢的优点，同时生产成本较低，因此在实际中有着广泛应用，基体钢在推动模具材料发展方面发挥着重要作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（五）硬质合金类材料
硬质合金具有较强的硬度与耐磨性，其性质比上述各类材料都有优秀，但本身抗弯强度与韧性性能偏差。针对这种情况，实际工业生产中选择合适的粘合剂对硬质合金进行改善，其中粘合剂主要由铁粉与少量合金粉末构成，成品也就是常见的钢结硬质合金，实际中也可以进行焊接、切削及热处理等方式，提升模具生产的质量。
二、控制冲压模具金属材料热处理变形的具体措施
（一）预处理环节质量控制
利用正火处理金属材料构件后，可以显著提升材料均匀性与结构的完整性，将热处理产生的内应力降低到最小，避免后期出现材料变形，直接影响到设备正常使用。实际材料加工时，通过退火处理的方法减少材料热处理过程中可能的变形，达成优化热处理工艺效果，促进金属材料热处理工艺效果的提升。
（二）淬火环节的质量控制
金属材料热处理环节的核心内容就是淬火工艺及选择，直接影响到整个材料热处理的效果。如果淬火环节选择的淬火介质不合理，会造成实际淬火时材料内部应力出现异常性改变，进而影响到材料的结构与形状。材料热处理过程中，控制各个环节的质量，避免操作失误的出现，要求技术人员及时创新与革新。此外，材料淬火过程中要对冷却速度进行调整，保证淬火时材料变形量不会大幅度增加。同时，常用的淬火介质种类较多，主要包括水和油。如过淬火介质选择水油，水油温度处于（450-550）℃时，冷却速度为500℃/s。当水油温度降低到（250-350）℃时，冷却速度会降至280℃/s；选择淬火介质为盐水时，可以显著提升冷却速度，它的冷却速度为水油的2倍，依据金属材料合理控制淬火介质的温度，避免冷却过快出现变形。
（三）金属冷却方法的选择
冲压模具常用金属材料进行热处理时，要求加工人员依据金属材料属性选择合适的淬火方法，实际中主要有两种淬火方法，即单液与双液方法。双液淬火方法冷却速度显著，也是一种冷却速度较高的淬火介质，当选择这种方法进行冷却处理时。在金属材料溶液达到350℃后直接换入到另一种冷却速度较慢的淬火介质中，将金属材料温度降到常温位置。利用双液淬火方法可以实现精准控制冷却速度，避免出现冷却速度过快引发材料变形的问题。
（四）热处理其他注意事项
金属材料热处理时，不同的加热或冷却方式会产生不同的影响，意味着金属材料出现不同程度的形变。这就需要加工人员依据零部件加工实际情况，选择合适的装夹方式与工具，将热应力变形控制在合理范围内。同时，实际应用时要根据零部件特点调整装夹方式，提升金属材料热处理质量。
结语
总之，机械加工企业通过热处理方式提高金属材料性能，热处理过程中需要控制各个环节，减少热处理变形发生的概率，降低机械设备生产成本，提升企业生产效益，推动机械企业快速发展。
参考文献
[1]黄黎明.关于冲压模具常用金属材料及其热处理工艺研究[J].世界有色金属,2018(18):261+263.
[2]孔藤桥.刍议冷冲压模具常用金属材料与热处理工艺[J].中国金属通报,2018(07):84-85.
[3]王婷.冷冲压模具常用金属材料及其热处理工艺研究[J].科技创新与应用,2018(01):69-70.
作者简介：李清（1987.04-），男，四川西充人，职务：四川同启企业咨询服务有限公司设备采购高级主管，研究方向：机械设备管理。
论文作者:李清
论文发表刊物:《知识-力量》2019年10月45期
论文发表时间:2019/10/18
标签：材料论文; 金属材料论文; 模具论文; 碳素钢论文; 高速钢论文; 速度论文; 工艺论文; 《知识-力量》2019年10月45期论文;