Обычной общей закалки уже недостаточно для удовлетворения требований к высокой износостойкости поверхности, прочности матрицы и ударной вязкости, предъявляемым к формам для литья под давлением.
Обработка для упрочнения поверхности может не только улучшить износостойкость и другие свойства форм для литья под давлением, но также сохранить достаточную прочность и вязкость подложки, предотвращая при этом прилипание расплавленного металла к форме и коррозию. Это очень эффективно для улучшения комплексных характеристик форм для литья под давлением, экономии легирующих элементов, значительного снижения затрат, полного раскрытия потенциала материалов и лучшего использования новых материалов.
Производственная практика показала, что обработка поверхности является важным мероприятием, позволяющим повысить качество литейных форм и продлить срок их службы. Процессы упрочнения поверхности, обычно используемые для форм для литья под давлением, включают цементацию, азотирование, совместную цементацию азота и углерода, борирование, хромирование и пропитку алюминием.
1. Карбонизация
Карбонизация в настоящее время является широко используемым методом химико-термической обработки в машиностроении. Характеристики процесса следующие: низколегированная штамповая сталь со средним и низким содержанием углерода и высоколегированная штампованная сталь со средним и высоким содержанием углерода нагреваются до 900 градусов -930 градусов в активной среде (науглероживающем агенте) для карбонизации, позволяя атомам углерода проникать в поверхностный слой матрицы. Затем проводят закалку и низкотемпературный отпуск для придания поверхности и сердцевине штампа различного состава, структуры и свойств.
Карбонизация подразделяется на твердую цементацию, жидкую цементацию и газовую цементацию. В последнее время он также превратился в цементацию в контролируемой атмосфере, вакуумную цементацию и цементацию ионами бензола.
2. Азотирование
Процесс инфильтрации азота на поверхность стали называется азотированием стали. Азотирование может обеспечить более высокую поверхностную твердость, износостойкость, усталостную прочность, красную твердость и коррозионную стойкость, чем цементация. Из-за низкой температуры азотирования (500-570 градусов) деформация деталей формы после азотирования относительно невелика.
Методы азотирования включают твердое азотирование, жидкое азотирование и газовое азотирование. В настоящее время широко применяются такие новые технологии, как ионное азотирование, вакуумное азотирование, электролитно-каталитическое азотирование, высокочастотное азотирование, позволяющие сократить время азотирования и получить высококачественные азотированные слои.
3. Совместная инфильтрация азота и углерода.
Совместная инфильтрация азотом и углеродом - это низкотемпературный процесс совместной инфильтрации азотом и углеродом (530 градусов -580 градусов), при котором азот и углерод одновременно проникают в среду, содержащую активированный углерод и атомы азота, при этом инфильтрация азотом является основным методом. Хрупкость слоя совместной инфильтрации азота и углерода невелика, а время совместной инфильтрации намного короче времени азотирования. После совместной диффузии азота и углерода характеристики термической усталости форм для литья под давлением могут быть значительно улучшены.
Тяжелые условия работы требуют, чтобы формы для литья под давлением имели хорошие высокотемпературные механические свойства, стойкость к холодной и горячей усталости, стойкость к эрозии жидкого металла, стойкость к окислению, высокую прокаливаемость и износостойкость. Термическая обработка является основным производственным процессом, определяющим эти свойства.
Термическая обработка форм для литья под давлением заключается в изменении микроструктуры стали, так что поверхность формы приобретает высокую твердость и износостойкость, в то время как сердечник по-прежнему имеет достаточную прочность и вязкость и эффективно предотвращает прилипание расплавленного металла к форме. и разъедает. Выбор подходящих процессов термообработки может сократить количество отходов и значительно улучшить срок службы форм.
