詳解壓鑄模具的表面處理

壓鑄模具是鑄造液態(tài)模鍛的一種方法,是模具中的一個大類。要求壓鑄塑料模具有較高的耐熱疲勞、導熱性耐磨性、耐蝕性、沖擊韌性、紅硬性、良好的脫模性等。對壓鑄模具的表面處理技術要求較高近年來,各種壓鑄模具表面處理新技術不斷涌現,但總的來說可以分為以下三個大類:

(1)傳統(tǒng)熱處理工藝的改進技術;

(2)表面改性技術,包括表面熱擴滲處理、表面相變強化、電火花強化技術等;

(3)涂鍍技術,包括化學鍍等。

傳統(tǒng)的壓鑄模具熱處理工藝是淬火 回火,以后又發(fā)展了表面處理技術。由于可作為壓鑄模具的材料多種多樣,同樣的表面處理技術和工藝應用在不同的材料上會產生不同的效果。史可夫最近提出針對模具基材和表面處理技術的基材預處理技術,在傳統(tǒng)工藝的基礎上,對不同的模具材料提出適合的加工工藝,從而改善模具性能,提高模具壽命。熱處理技術改進的另一個發(fā)展方向,是將傳統(tǒng)的熱處理工藝與先進的表面處理工藝相結合,提高壓鑄模具的使用壽命。如將化學熱處理的方法碳氮共滲,與常規(guī)淬火、回火工藝相結合的NQN(即碳氮共滲 淬火 碳氮共滲)復合強化,不但得到較高的表面硬度,而且有效硬化層深度增加、滲層硬度梯度分布合理、回火穩(wěn)定性和耐蝕性提高,從而使得壓鑄模具在獲得良好心部性能的同時,表面質量和性能大幅提高。

這一類型中包括有滲碳、滲氮、滲硼以及碳氮共滲、硫碳氮共滲等。

滲碳工藝應用于冷、熱作和塑料模具表面強化中,都能提高模具壽命。如3Cr2W8V鋼制的壓鑄模具,先滲碳、再經1140~1150℃淬火,550℃回火兩次,表面硬度可達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。進行滲碳處理時,主要的工藝方法有固體粉末滲碳、氣體滲碳、以及真空滲碳、離子滲碳和在滲碳氣氛中加入氮元素形成的碳氮共滲等。其中,真空滲碳和離子滲碳則是近20年來發(fā)展起來的技術,該技術具有滲速快、滲層均勻、碳濃度梯度平緩以及工件變形小等特點,將會在模具表面尤其是精密模具表面處理中發(fā)揮越來越重要的作用。

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