壓鑄模具的常見問題及處理方法

壓鑄模具的常見問題及處理方法
壓鑄模具是鑄造液態模鍛的一種方法，一種在專用的壓鑄模鍛機上完成的工藝。它的基本工藝過程是：金屬液先低速或高速鑄造充型進模具的型腔內，模具有活動的型腔面，它隨著金屬液的冷卻過程加壓鍛造，既消除毛坯的縮孔縮松缺陷，也使毛坯的內部組織達到鍛態的破碎晶粒。毛坯的綜合機械性能得到顯著的提高。

壓鑄模具是模具中的一個大類。隨著我國汽車摩托車工業的迅速發展,壓鑄行業迎來了發展的新時期。同時,也對壓鑄模具的綜合力學性能、壽命等提出了更高的要求。要滿足不斷提高的使用性能需求僅僅依靠新型模具材料的應用仍然很難滿足,必須將各種表面處理技術應用到壓鑄模具的表面處理當中才能達到對壓鑄模具高效率、高精度和高壽命的要。在各種模具中,壓鑄模具的工作條件是較為苛刻的。壓力鑄造是使熔融金屬在高壓、高速下充滿模具型腔而壓鑄成型,在工作過程中反復與熾熱金屬接觸,因此要求壓鑄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。

因此,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。

傳統的壓鑄模具熱處理工藝是淬火-回火,以后又發展了表面處理技術。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展方向,是將傳統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揮越來越重要的作用。