鋁合金壓鑄模零件的熱處理:
1、淬火設備為高壓高流坦率空氣淬爐。
(1)淬火前:選用熱平衡法,提高模具加熱和冷卻的全體一致性。對凡是影響到這一點的薄壁孔、溝槽、型腔等,都要進行填充、封堵,盡量做到模具能均衡加熱和冷卻;一起,留意裝爐方法,避免鋁合金壓鑄模在高溫時因自重而引起的變形。
(2)模具的加熱:在加熱過程中要緩慢加熱(用200℃/h升溫),并選用兩級預熱方法,避免快速升溫造成模具內、外溫差過大,引起過大的熱應力,一起減小相變應力。
(3)淬火溫度與保溫時刻:要選用下限淬火加熱溫度,均熱時刻不宜過短或過長,一般由壁厚和硬度來確認均熱時刻。
(4)淬火冷卻:選用預冷方法,并通過調節氣壓與風速,有用的操控冷卻速度,使之大極限地實現理想冷卻。即:預冷到850℃后,增大冷卻速度,快速通過“C”曲線鼻部,模溫在500℃以下則逐漸下降冷卻速度,到Ms點以下則選用近似等溫改變的冷卻方法,以大極限地減少淬火變形。模具冷卻到約150℃時,關閉冷卻風機,讓模具自然冷卻。
2、退火包含鑄造后的球化退火和模具制作過程中的去應力退火兩部分。其主要目的:在原材料階段進行結晶安排的改進;方便加工而下降硬度;避免加工后變形和淬火裂紋而去除內應力。
(1)球化退火。模具鋼經鑄造后,鋼的內部安排變成不穩定的結晶,硬度高切削困難,且此種狀態的鋼,內應力大,加工后容易變形和淬裂,機械性能差,為使碳化物結晶變成球化穩定安排須進行球化退火。
(2)去應力退火。對有殘留應力的模具鋼進行機械加工,加工后會產生變形,如果機械加工后仍留有應力,則在淬火時會發作很大的變形或淬火裂紋。為避免這些問題發作,必須進行去應力退火。
模具制作過程中一般進行三次去應力退火:
(1)在切削掉原材料體積的1/3以上形狀或對原材料厚度1/2深度加工時,加工余量留有5~10mm,進行次去應力退火。
(2)在精加工留有余量(2~5mm)時,進行第2次去應力退火。
(3)在試模后,淬火前進行第三次去應力退火。
3、回火淬火的模具冷卻到約100℃時,就要立即進行回火,以避免持續產生變形,甚至開裂。回火溫度由工作硬度來確認,一般要進行三次回火。
4、氮化處理一般壓鑄模經淬火、回火(45~47HRC)后就能運用,但為了提高模具的耐磨性、抗蝕性和抗氧化性,避免粘模,延長模具的壽命,必須進行氮化處理。氮化層深度一般為0.15~0.2mm。氮化后需要打光,磨去白亮層(厚約0.01mm左右)。
5、幾點闡明
(1)模具的熱處理變形是由于相變應力、熱應力的一起作用引起的,受多種因素影響。因此,在正確選材的前提下,還要留意毛坯的鑄造,要選用六面鑄造的方法,重復鐓拔。一起,在模具的設計階段就必須留意,使壁厚盡量均勻(壁厚不均勻時要開工藝孔);對形狀雜亂的模具,要選用鑲拼結構,而不選用全體結構;對有薄壁、尖角的模具,要選用圓角過渡和增大圓角半徑。在熱處理時要作好數據記錄,長、寬、厚各方向上的變形量,熱處理條件(裝爐方法、加熱溫度、冷卻速度、硬度等),為日后模具的熱處理堆集經驗。
(2)壓鑄模的加工一般有兩種工藝流程,都是根據實際情況確認的。種:一般壓鑄模。鍛打→球化退火→粗加工→次去應力退火(留有余量5~10mm)→粗加工→第2次去應力退火(留有余量2~5mm)→精加工→第三次去應力退火(試模后、淬火前)→淬火→回火→鉗修→氮化。第二種:特別雜亂的及淬火很易變形的模具。鍛打→球化退火→粗加工→次去應力退火(留有余量5~10mm)→淬火→回火→機、電加工→第2次去應力退火(留有余量2~5mm)→機、電加工→第三次去應力退火(試模后)→鉗修→氮化。
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