壓鑄模具外觀處置的幾種新手藝

壓鑄模具是模具中的一個(gè)年夜 類。跟著 我國(guó)汽車摩托車工業(yè)的敏捷 成長(zhǎng) ,壓鑄行業(yè)迎來(lái)了成長(zhǎng) 的新期間 。同時(shí),也對(duì)壓鑄模具的綜協(xié)力 學(xué)機(jī)能 、壽命等提出了更高的要求。要知足 絡(luò)續(xù)提高的使用機(jī)能 需求僅僅依托 新型模具材料的運(yùn)用 依然 很難知足 ,必需 將各類 外觀處置懲罰 手藝 運(yùn)用 到壓鑄模具的外觀處置懲罰 傍邊 才能到達(dá) 對(duì)壓鑄模具高效力 、高精度和遐齡 命的要。在各類 模具中,壓鑄模具的工作前提 是較為刻薄 的。壓力鍛造 是使熔融金屬在高壓、高速下布滿 模具型腔而壓鑄成型,在工作進(jìn)程 中頻頻 與灼熱 金屬接觸,是以 要求壓鑄模具有較高的耐熱委靡、導(dǎo)熱性耐磨性、耐蝕性、沖擊韌性、紅硬性、精良的脫模性等。是以 ,對(duì)壓鑄模具的外觀處置懲罰 手藝 要求較高最近幾年來(lái),各類 壓鑄模具外觀處置懲罰 新手藝 絡(luò)續(xù)出現(xiàn) ,但總的來(lái)講 可以分為以下三個(gè)年夜 類:(1)傳統(tǒng)熱處置懲罰 工藝的改善 手藝 ;(2)外觀改性手藝 ,包羅外觀熱擴(kuò)滲處置懲罰 、外觀相變強(qiáng)化、電火花強(qiáng)化手藝 等;(3)涂鍍手藝 ,包羅化學(xué)鍍等。

1傳統(tǒng)熱處置懲罰 工藝的改善 手藝

傳統(tǒng)的壓鑄模具熱處置懲罰 工藝是淬火-回火,今后 又成長(zhǎng) 了外觀處置懲罰 手藝 。由于可作為壓鑄模具的材料多種多樣,一樣 的外觀處置懲罰 手藝 和工藝運(yùn)用 在分歧 的材料上會(huì)發(fā)生 分歧 的結(jié)果 。史可夫最近提出針對(duì)模具基材和外觀處置懲罰 手藝 的基材預(yù)處置懲罰 手藝 ,在傳統(tǒng)工藝的根蒂根基 上,對(duì)分歧 的模具材料提出合適 的加工工藝,從而改善模具機(jī)能 ,提高模具壽命。熱處置懲罰 手藝 改善 的另外一 個(gè)成長(zhǎng) 標(biāo)的目的,是將傳統(tǒng)的熱處置懲罰 工藝與進(jìn)步前輩的外觀處置懲罰 工藝相連系 ,提高壓鑄模具的使用壽命。如將化學(xué)熱處置懲罰 的方式 碳氮共滲,與常規(guī)淬火、回火工藝相連系 的NQN(即碳氮共滲-淬火-碳氮共滲)復(fù)合強(qiáng)化,不只 獲得 較高的外觀硬度,并且 有用 硬化層深度增添 、滲層硬度梯度散布 公道 、回火不亂 性和耐蝕性提高,從而使得壓鑄模具在獲得精良知 部機(jī)能 的同時(shí),外觀質(zhì)量和機(jī)能 年夜 幅提高。

2外觀改性手藝

21外觀熱擴(kuò)滲手藝

這一類型中包羅有滲碳、滲氮、滲硼和 碳氮共滲、硫碳氮共滲等。

211滲碳和碳氮共滲

滲碳工藝運(yùn)用 于冷、熱作和塑料模具外觀強(qiáng)化中,都能提高模具壽命。如3Cr2W8V鋼制的壓鑄模具,先滲碳、再經(jīng)1140～

1150℃淬火,550℃回火兩次,外觀硬度可達(dá)HRC56～61,使壓鑄有色金屬及其合金的模具壽命提高1.8～3.0倍。進(jìn)行滲碳處置懲罰 時(shí),主要的工藝方式 有固體粉末滲碳、氣體滲碳、和 真空滲碳、離子滲碳和在滲碳氛圍 中到場(chǎng) 氮元素構(gòu)成 的碳氮共滲等。此中,真空滲碳和離子滲碳則是近20年來(lái)成長(zhǎng) 起來(lái)的手藝 ,該手藝 具有滲速快、滲層平均 、碳濃度梯度平緩和 工件變形小等特點(diǎn),將會(huì)在模具外觀特別 是周詳 模具外觀處置懲罰 中施展 愈來(lái)愈 主要 的感化 。

212滲氮及有關(guān)的低溫?zé)釘U(kuò)滲手藝

這一類型中包羅滲氮、離子滲氮、碳氮共滲、氧氮共滲、硫氮共滲和 硫碳氮、氧氮硫三元共滲等方式 。這些方式 處置懲罰 工藝輕便 、順應(yīng) 性強(qiáng)、擴(kuò)滲溫度較低(通常是 480～

600℃)、工件變形小,特別 順應(yīng) 周詳 模具的外觀強(qiáng)化,并且 氮化層硬度高、耐磨性好,有較好的抗粘模機(jī)能 。

3Cr2W8V鋼壓鑄模具,經(jīng)調(diào)質(zhì)、520～

540℃氮化后,使用壽命較不氮化的模具提高2～3倍。美國(guó)用H13鋼建造 的壓鑄模具,很多 都要進(jìn)行氮化處置懲罰 ,且以滲氮取代 一次回火,外觀硬度高達(dá)HRC65～70,而模具心部硬度較低、韌性好,從而獲得良好的綜協(xié)力 學(xué)機(jī)能 。氮化工藝是壓鑄模具外觀處置懲罰 經(jīng)常使用 的工藝,但當(dāng)?shù)瘜映尸F(xiàn)薄而脆的白亮層時(shí),沒(méi)法 反抗 交變熱應(yīng)力的感化 ,極易發(fā)生 微裂紋,下降 熱委靡抗力。是以 ,在氮化進(jìn)程 中,要嚴(yán)酷節(jié)制 工藝,避免脆性層的發(fā)生 。最近,國(guó)外提出采取 二次和屢次 滲氮工藝。采取 頻頻 滲氮的設(shè)施 可以分化 輕易 在服役進(jìn)程 中發(fā)生 微裂紋的氮化物白亮層,增添 滲氮層厚度,并同時(shí)使模具外觀存在很厚的殘存 應(yīng)力層,使模具的壽命得以明明提高。另外 還有采取 鹽浴碳氮共滲和鹽浴硫氮碳共滲等方式 。這些工藝在國(guó)外運(yùn)用 較為普遍 ,在國(guó)內(nèi)較少見。如TFI+ABI工藝,是在鹽浴氮碳共滲后再于堿性氧化性鹽浴中浸漬。工件外觀發(fā)生氧化,呈黑色,其耐磨性、耐蝕性、耐熱性均獲得 了改善。經(jīng)此方式 處置懲罰 的鋁合金壓鑄模具壽命提高數(shù)百小時(shí)。再如法國(guó)開辟 的硫氮碳共滲落后 行氮化處置懲罰 的oxynit工藝,運(yùn)用 于有色金屬壓鑄模具則更具特點(diǎn)。

213滲硼

由于滲硼層的高硬度(FeB:HV1800～2300、Fe2B:HV1300～1500)、耐磨性和紅硬性,和 必然 的耐蝕性和抗粘著性,滲硼手藝 在模具工業(yè)中獲得較好的運(yùn)用 結(jié)果 。但因壓鑄模具工作前提 十分刻薄 ,故滲硼工藝較少運(yùn)用 于壓鑄模具外觀處置懲罰 中,但最近幾年來(lái),呈現(xiàn)了改善 的滲硼方式 ,解決了上述問(wèn)題,而得以運(yùn)用 于壓鑄模具的外觀處置懲罰 ,如多元、涂劑粉末滲等。涂劑粉末滲硼的方式 是將硼化合物和其他滲劑夾雜 后涂覆在壓鑄模具外觀,待液體揮發(fā)后,再依照 一般粉末滲硼的方式 裝箱密封,

920℃加熱并保溫8h,隨之空冷。這類 方式 可以獲得致密、平均 的滲層,模具外觀滲層硬度、耐磨性和曲折 強(qiáng)度都獲得 提高,模具使用壽命平均提高2倍以上。

214稀土外觀強(qiáng)化

最近幾年來(lái),在模具外觀強(qiáng)化中采取 到場(chǎng) 稀土元素的方式 獲得 普遍 推重 。這是由于 稀土元素具有提高滲速、強(qiáng)化外觀及凈化外觀等多種功能〔13〕,它對(duì)改善模具外觀組織布局,外觀物理、化學(xué)及力學(xué)機(jī)能 均有極年夜 地影響,可提高滲速、強(qiáng)化外觀、生成稀土化合物。同時(shí)可消弭 散布 在晶界上微量雜質(zhì)的有害感化 ,起著強(qiáng)化和不亂 模具型腔外觀晶界的感化 。另外,稀土元素與鋼中的有害元素發(fā)生感化 ,生成高熔點(diǎn)化合物,又可按捺 這些有害元素在晶界上偏聚,從而下降 深層的脆性等。在壓鑄模具外觀強(qiáng)化處置懲罰 工藝中到場(chǎng) 稀土元素成份 ,可以或許 明明提高各類 滲透 法的滲層厚度、提高外觀硬度,同時(shí)使得滲層組織藐小 彌散、硬度梯度下降,從而使得模具的耐磨性、抗冷、熱委靡機(jī)能 等顯著提高,從而年夜 幅度提高模具壽命。今朝 運(yùn)用 于壓鑄模具型腔外觀的處置懲罰 方式 有:稀土碳共滲、稀土碳氮共滲、稀土硼共滲、稀土硼鋁共滲、稀土軟氮化、稀土硫氮碳共滲等。

22激光外觀處置懲罰

激光外觀處置懲罰 是使用激光束進(jìn)行加熱,使工件外觀敏捷 融化 必然 深度的薄層,同時(shí)采取 真空蒸鍍、電鍍、離子注入等方式 把合金元素涂覆于工件外觀,在激光照耀 下使其與基體金屬充實(shí)融會(huì) ,冷凝后在模具外觀獲得厚度為10～1000μm具有特別機(jī)能 的合金層,冷卻速度相當(dāng)于激冷淬火。

如在H13鋼外觀采取 激光快速熔融工藝進(jìn)行處置懲罰 ,熔區(qū)具有較高的硬度和精良的熱不亂 性,抗塑性變形能力高,對(duì)委靡裂紋的萌發(fā) 和擴(kuò)大 有明明的按捺 感化 。最近,薩哈和達(dá)霍特若采取 在H13基材長(zhǎng)進(jìn) 行激光熔覆VC層的方式 ,研究評(píng)釋,獲得的模具外觀本色 是一連 、致密無(wú)孔的VC鋼復(fù)合覆層,它不但 有很強(qiáng)的在

600℃下的氧化抗力,并且 有很強(qiáng)的抗熔融金屬還原的能力〔19〕。23電火花沉積金屬陶瓷工藝在外觀改性手藝 的絡(luò)續(xù)成長(zhǎng) 中,呈現(xiàn)了一種電火花沉積工藝。該工藝在電場(chǎng)感化 下,在母材外觀發(fā)生 剎時(shí) 高溫、高壓區(qū),同時(shí)滲透 離子態(tài)的金屬陶瓷材料,構(gòu)成 外觀的冶金連系 ,而母材外觀也同時(shí)發(fā)生剎時(shí) 相變,構(gòu)成 馬氏體和微細(xì)奧氏體組織〔20〕。這類 工藝分歧 于焊接,也分歧 于噴鍍或 元素滲透 ,應(yīng)當(dāng) 是介于二者 之間的一種工藝。它很好地哄騙了金屬陶瓷材料的高耐磨、耐高溫、耐侵蝕 的特征 ,并且 工藝簡(jiǎn)單,本錢 較低廉。是壓鑄模具外觀處置懲罰 的一條新路。

3涂鍍手藝

涂鍍手藝 作為模具強(qiáng)化手藝 的一種,主要運(yùn)用 在塑料模、玻璃模、橡膠模、沖壓模等工作情況 相對(duì)簡(jiǎn)單的模具外觀處置懲罰 。壓鑄模具需要承受冷熱應(yīng)力瓜代 的刻薄 情況 ,所以一般不使用涂鍍手藝 來(lái)強(qiáng)化壓鑄模具外觀。但最近幾年來(lái),有報(bào)導(dǎo) 采取 化學(xué)復(fù)合鍍的方式 強(qiáng)化壓鑄模具外觀,以提高模具外觀抗粘著性、脫模性。該方式 在鋁基壓鑄模具大將 聚四氟乙烯微粒浸潤(rùn)落后 行(NiP)-聚四氟乙烯復(fù)合鍍。嘗試證實(shí) ,此方式 在工

藝上和機(jī)能 上均為可行,年夜 年夜 下降 了模具外觀的磨擦 系數(shù)。

4結(jié)語(yǔ)

模具壓力加工是機(jī)械制造的主要 構(gòu)成 部份 ,而模具的程度 、質(zhì)量和壽命則與模具外觀強(qiáng)化手藝 休戚相干 。跟著 科學(xué)手藝 的前進(jìn),最近幾年來(lái)各類 模具外觀處置懲罰 手藝 呈現(xiàn)較年夜 的進(jìn)展。顯露在:①傳統(tǒng)的熱處置懲罰 工藝的改善 及其與其他新工藝的連系 ;②外觀改性手藝 ,包羅滲碳、低溫?zé)釘U(kuò)滲(各類 滲氮、碳氮共滲、離子氮化、三元共滲等)、鹽浴熱擴(kuò)滲、滲硼、稀土外觀強(qiáng)化、激光外觀處置懲罰 和電火花沉積金屬陶瓷等;③涂鍍手藝 等方面。但對(duì) 工作前提 極其 刻薄 的壓鑄模具而言,現(xiàn)有新的外觀處置懲罰 工藝還沒(méi)法 知足 絡(luò)續(xù)增進(jìn) 的要求,可以估計(jì) 更加 進(jìn)步前輩的手藝 ,也有望運(yùn)用 于壓鑄模具的外觀處置懲罰 。鑒于外觀處置懲罰 是提高壓鑄模具壽命的主要 手段之一,是以 要提高我國(guó)壓鑄模具臨盆 整體程度 ,外觀處置懲罰 手藝 將起著舉足輕重的感化 。