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壓鑄模具表面強化處理工藝

作者: 來源: 發布于:2019-01-15 9:11:17
常規的總體淬火,已很難滿足壓鑄模具高的表面耐磨性和基體的強韌性要求。

表面強化處理,不僅能提高壓鑄模具表面的耐磨性及其他性能,而且能使基體保持足夠的強韌性,同時防止熔融金屬粘模、浸蝕,這對改善壓鑄模具的綜合性能,節約合金元素,大幅度降低成本,充分發揮材料的潛力,以及更好地利用新材料,都是十分有效的。

生產實踐表明,表面強化處理,是提高壓鑄模具質量和延長模具使用壽命的重要措施。壓鑄模具常采用的表面強化處理工藝有:滲碳、滲氮、氮碳共滲、滲硼、滲鉻和滲鋁等。

一、滲碳

滲碳是目前機械工業中應用最廣泛的一種化學熱處理方法。

其工藝特點是:將中低高碳的低合金模具鋼和中高碳的高合金鋼模具在增碳的活性介質(滲碳劑)中,加熱到900℃-930℃,使碳原子滲入模具表面層,繼之以淬火并低溫回火,使模具的表層和心部具有不同的成分、組織和性能。

滲碳又分為固體滲碳、液體滲碳和氣體滲碳。近期又發展到可控氣氛滲碳、真空滲碳和苯離子滲碳等。

二、滲氮

將氮滲入鋼表面的過程稱為鋼的氮化。氮化能使模具零件獲得比滲碳更高的表面硬度、耐磨性能、疲勞性能、紅硬性和耐蝕性能。因為氮化溫度較低(500-570℃),氮化后模具零件變形較小。

滲氮方法有固體滲氮、液體滲氮和氣體滲氮。目前,正在廣泛應用離子滲氮、真空滲氮、電解催滲滲氮和高頻滲氮等新技術,縮短了滲氮時間,并可獲得高質量的滲氮層。

三、氮碳共滲

氮碳共滲是在含有活性碳、氮原子的介質中同時滲入氮和碳,并以滲氮為主的低溫氮碳共滲工藝(530℃-580℃)。氮碳共滲的滲層脆性小,共滲時間比滲氮時間大為縮短。壓鑄模經氮碳共滲后,可顯著提高其熱疲勞性能。

惡劣的工作條件,要求壓鑄模具有良好的高溫力學性能、耐冷熱疲勞性能、耐液態金屬沖蝕性能、抗氧化性能和高的淬透性及耐磨性等,熱處理是決定這些性能的主要制造工藝。

壓鑄模具的熱處理,就是通過對鋼的組織結構進行改變,使模具表面獲得很高的硬度及耐磨性,而心部仍具有足夠的強度和韌性,同時有效防止熔融金屬粘模、浸蝕。

選用恰當的熱處理工藝,可減少廢品和顯著提高模具使用壽命。


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