Nueva tecnología para el tratamiento de superficie del molde de fundición a troqueles

Como una especie de tecnología de fortalecimiento de moho, la tecnología de recubrimiento se aplica principalmente al tratamiento de la superficie de los moldes con condiciones de trabajo relativamente simples, como moldes de plástico, moldes de vidrio, moldes de goma y moldes de estampado. Los moldes de fundición a muerte deben resistir el entorno duro donde se alternan las tensiones térmicas y térmicas, por lo que la tecnología de recubrimiento generalmente no se usa para fortalecer la superficie del molde de fundición a muerte. Los moldes de fundición son una clase grande en el molde. Con el rápido desarrollo de la industria de automóviles y motocicletas de China, la industria de fundición a muerte ha marcado el comienzo de una nueva era de desarrollo. Al mismo tiempo, también presenta requisitos más altos sobre la función mecánica y la vida útil del dado de fundición integrado. Todavía es difícil satisfacer las necesidades del uso continuo de nuevos materiales de moho. Es necesario aplicar diversas técnicas de tratamiento de superficie al tratamiento de superficie de los moldes de fundición a muerte para lograr una alta eficiencia, alta precisión y longevidad de los mohos de fundición a muerte. . Entre diversos moldes, las condiciones de trabajo del molde de fundición a muerte son relativamente duras. La forja de presión es hacer que el metal fundido llene la cavidad del moho a alta presión y alta velocidad y fundición a muerte. Se contacta repetidamente con metal caliente durante el proceso de trabajo. Por lo tanto, se requiere que el molde de fundición a muerte tenga alta resistencia al calor, conductividad térmica, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. Propiedades, resistencia al impacto, dureza roja, buenas propiedades de liberación, etc. Por lo tanto, la tecnología de tratamiento de superficie de los mohos que se funden en troqueles es relativamente alta. En los últimos años, han surgido varias técnicas nuevas para el tratamiento de superficie de los moldes de fundición a muerte, pero en general se pueden dividir en las siguientes tres categorías: (1) técnicas de mejora de los procesos tradicionales de tratamiento térmico; (2) Tecnología de modificación de la superficie, que incluye tratamiento de difusión térmica superficial, fortalecimiento de la transformación de fase superficial, tecnología de fortalecimiento de chispa eléctrica, etc.; (3) Tecnología de recubrimiento, incluido el enchapado de electricidad.

Las mejoras en los procesos tradicionales de tratamiento térmico de calor los procesos tradicionales de tratamiento térmico para los moldes de fundición a matrices son temperamentales de apagado, y las técnicas de tratamiento de superficie se han desarrollado en el futuro. Debido a que los materiales disponibles como moldes de fundición a troqueles son variados, las mismas técnicas de tratamiento de superficie y aplicaciones de procesos pueden tener diferentes efectos en diferentes materiales. Schkov propuso recientemente una tecnología de pretratamiento de sustrato para el sustrato de moho y la tecnología de tratamiento de superficie. Según el proceso tradicional, se propone una tecnología de procesamiento adecuada para diferentes materiales de moho para mejorar la función del molde y mejorar la vida útil del moho. Otra dirección de desarrollo de la mejora de la tecnología de tratamiento térmico es combinar el proceso tradicional de tratamiento térmico con la mejora del proceso de tratamiento de superficie de los predecesores para mejorar la vida útil del molde de fundición a muerte. Por ejemplo, el tratamiento con el tratamiento térmico químico, combinado con los procesos de enfriamiento y templado convencionales, el fortalecimiento compuesto NQN (es decir, con carbonería-carbonitro), no solo obtiene alta dureza superficial, sino que también se endurece efectivamente. La profundidad de la capa aumenta, el gradiente de dureza de la capa es justo, el temple no se desordenan y la resistencia a la corrosión se mejora, por lo que el molde de fundición a muerte logra una buena función del núcleo, mientras que la calidad y la función de la superficie se mejoran en gran medida. .

Tecnología de superficie Tecnología de difusión térmica superficial

Este tipo incluye la carburación, la nitruración, la boronización, la carbonitrización y el azufre-carbonitroidio.

Carburador y carbonitrididing

El proceso de carburación se aplica al trabajo frío, en caliente y el fortalecimiento de la superficie del moho de plástico para mejorar la vida útil del moho. Por ejemplo, un moho de fundición a muerte de acero de 3CR2W8V, primero carburado, luego apagado por 1140 ~ 1150 ° C, templado dos veces a 550 ° C, la dureza de la superficie puede alcanzar HRC56 ~ 61, de modo que la vida de los metales no fantrosos que se casan con matanza Y sus aleaciones son de 1.8 a 3.0 veces. . Cuando se lleva a cabo la carburación, los procesos principales son la carburación de polvo sólido, la carburación de gas, la carburación de vacío, la carburación iónica y el carbonitrario formados al agregar nitrógeno en una atmósfera de carburación. Entre ellos, la carburación de vacío y la carburación de iones son tecnologías desarrolladas en los últimos 20 años. La tecnología tiene las características de la velocidad de percolación rápida, el grosor promedio de la capa, el gradiente suave de concentración de carbono y la pequeña deformación de la pieza de trabajo, que estará en la superficie del molde, especialmente el molde de precisión. El papel del tratamiento de la superficie está desempeñando un papel cada vez más importante.

Nitruración y tecnología de expansión térmica a baja temperatura relacionada

Este tipo incluye nitruración, nitruración iónica, carbonitrización, ósmosis de oxígeno-nitrógeno, ósmosis de azufre-nitrógeno y nitrógeno de azufre-carbono, ósmosis ternaria de oxígeno-nitrógeno. Estos métodos son simples en proceso, fuertes en adaptabilidad, baja temperatura de infiltración (generalmente 480-600 ° C), pequeña deformación de la pieza de trabajo, especialmente adecuada para el fortalecimiento de la superficie de los moldes de precisión y la alta dureza y resistencia al desgaste de la capa de nitruro. Buena función antiestructante. Molde de casco de acero 3CR2W8V, después de enfriar y templar, nitruración a 520 ~ 540 ° C, la vida útil es de 2 a 3 veces mejor que el molde no nitrurro. En los Estados Unidos, el molde fundido a muerte hecho de acero H13 tiene que ser nitrurado, y el temple se reemplaza por nitruración. La dureza de la superficie es tan alta como HRC65-70, y la dureza del núcleo del molde es baja y la tenacidad es buena, obteniendo así una excelente función mecánica coordinada integral. El proceso de nitruración es un proceso comúnmente utilizado para el tratamiento de superficie de los moldes que se basan en troqueles. Sin embargo, cuando la capa nitriada tiene una capa brillante y frágil blanca, no puede resistir el efecto de alterar el estrés térmico, y es fácil generar microgrietas y reducir la resistencia a la fatiga de calor. Por lo tanto, en el proceso de nitruración, el proceso debe controlarse estrictamente para evitar la generación de una capa frágil. Recientemente, los países extranjeros han propuesto el uso de procesos de nitruración secundarios y múltiples. El método de nitruración repetido puede descomponer la capa brillante blanca de nitruro que genera fácilmente microcracks durante el proceso de servicio, aumentar el grosor de la capa de nitruración y, al mismo tiempo, la superficie del moho tiene una capa de estrés residual grueso, de modo que la vida de la vida del molde puede mejorarse significativamente. Además, existen métodos como el carbonero de baño de sal y el baño de sales de carbonería de azufre-nitrógeno. Estos procesos se usan ampliamente en el extranjero y son raros en el mar. Por ejemplo, el proceso TFI+ABI se sumerge en un baño de sal oxidante básico después de la nitrocarburización en un baño de sal. La superficie de la pieza de trabajo se oxida y tiene un color negro, y su resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y resistencia al calor se mejoran. La vida del molde de lata de aleación de aleación de aluminio tratado por este método se mejora en varios cientos de horas. Otro ejemplo es el proceso Oxynit para la nitruración después de la coinfiltración de carbono de azufre-nitrógeno desarrollado en Francia. Es más adecuado para moldes de fundición de troqueles de metal no ferroso.

Boronizante

Debido a la alta dureza de la capa boronizada (FEB: HV1800 ~ 2300, FE2B: HV1300 ~ 1500), resistencia al desgaste y dureza roja, así como cierta resistencia a la corrosión y anti-adhesión, la tecnología de boronización es mejor en la industria del moho. Aplicar el efecto. Sin embargo, debido a que las condiciones de trabajo de los mohos que se funden en troqueles son muy exigentes, el proceso de boronización se usa menos en el tratamiento superficial de los moldes que se funden en troqueles. Sin embargo, en los últimos años, se ha desarrollado un método de boronización mejorado para resolver los problemas anteriores, y se ha aplicado al tratamiento superficial de los mohos que funden al troquel. Tales como múltiples componentes, recubrimiento en polvo, etc. El método de boronización del polvo de recubrimiento es mezclar el compuesto de boro y otro agente infiltrante y aplicarlo en la superficie del molde de fundición a muerte. Después de que el líquido se volatiliza, se sella y sella de acuerdo con el método general de boronización de polvo, y se calienta a 920 ° C durante 8 horas. Aire frío. Este método puede obtener una capa de infiltración densa y promedio, y la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia a la flexión de la superficie del molde se mejoran, y la vida útil del molde se mejora uniformemente en más de 2 veces.

Fortalecimiento de la superficie de la tierra rara

En los últimos años, el método de agregar elementos de tierras raras en el fortalecimiento de la superficie de los moldes ha sido ampliamente elogiado. Esto se debe a que los elementos de tierras raras tienen muchas funciones, como mejorar la tasa de permeación, fortalecer la superficie y purificar la superficie. Tiene una gran influencia en la mejora de la estructura superficial del molde, las funciones físicas, químicas y mecánicas de la superficie, y puede mejorar la velocidad y el fortalecimiento de la filtración. Superficie, compuesto natural de tierras raras. Al mismo tiempo, se pueden eliminar los efectos nocivos de las impurezas de trazas distribuidas en el límite de grano, y se juega el efecto de fortalecer y no organizar el límite de grano de la superficie de la cavidad del moho. Además, los elementos de tierras raras interactúan con elementos dañinos en el acero, y los compuestos naturales de punto de fusión alto se pueden segregarse en los límites de grano de acuerdo con estos elementos dañinos, reduciendo así la fragilidad de las capas profundas. La adición de componentes de elementos de tierras raras en el proceso de tratamiento de fortalecimiento de la superficie del molde de fundición a muerte puede mejorar significativamente el grosor de la capa de infiltración y la dureza de la superficie de varios métodos de infiltración, y al mismo tiempo, la microestructura de la capa infiltrada es Finamente disperso y el gradiente de dureza se reduce, lo que hace que la resistencia y resistencia al desgaste del moho. Las funciones de agotamiento frío y caliente se han mejorado significativamente, mejorando en gran medida la vida útil del molde. En la actualidad, los métodos de tratamiento aplicados a la superficie de la cavidad del molde de fundición a muerte incluyen: coinfiltración de carbono de tierras raras, carbonería de tierra rara, coinfiltración de boro de tierra rara, coinfiltración de aluminio de boro de tierra rara, nitruración blanda de tierras raras raras , tierras raras de azufre-nitrógeno carbonitrididing.

Tratamiento de superficie láser

El tratamiento con la superficie del láser es una capa delgada que se calienta por un haz láser para derretir rápidamente la superficie de la pieza de trabajo a cierta profundidad, y está recubierta en la superficie de la pieza de trabajo mediante aleación de vacío, electroplatación, implantación de iones, etc., y IS irradiado con el metal base bajo irradiación láser. Totalmente fusionado, después de la condensación, se obtiene una capa de aleación con una función especial de 10 a 1000 μm de espesor en la superficie del molde, y la velocidad de enfriamiento es equivalente al enfriamiento de frío. Por ejemplo, la superficie del acero H13 se trata mediante un proceso de fusión rápida láser. La zona de fusión tiene alta dureza y buena no disupción de calor, y tiene alta resistencia a la deformación plástica. Tiene un efecto apremiante significativo en el inicio y expansión de las grietas de fatiga. Recientemente, Saha y Dahot utilizaron el método de la capa VC de revestimiento láser en la longitud del sustrato H13. La investigación muestra que la superficie del molde obtenido es un recubrimiento compuesto de acero VC sólido, denso y no poroso, que no solo es muy fuerte. La resistencia a la oxidación a 600 ° C, y tiene una fuerte capacidad para resistir la reducción del metal fundido. El proceso CERMET EDM En el desarrollo continuo de la tecnología de modificación de la superficie, ha surgido un proceso EDM. Bajo la acción del campo eléctrico, el proceso genera zonas instantáneas de alta temperatura y alta presión en la superficie del metal base, y simultáneamente penetra el material de cermet iónico para formar el enlace metalúrgico de la superficie, y la superficie del metal base también se somete a Transformación de fase instantánea para formar martensita y fina. Organización austenítica. Este proceso difiere de la soldadura, así como la pulverización o la infiltración elemental, y debe ser un proceso intermedio. Hace un buen uso de la alta resistencia al desgaste, la alta resistencia a la temperatura y la resistencia a la erosión del material Cermet, y el proceso es simple y el costo es relativamente bajo. Es una nueva forma de tratamiento superficial de los moldes fundidos a muerte.

Tecnología de recubrimiento La tecnología de recubrimiento es un tipo de tecnología de fortalecimiento de moho, que se aplica principalmente a la superficie de los moldes con condiciones de trabajo relativamente simples, como moldes de plástico, moldes de vidrio, moldes de goma y moldes de estampado. Los moldes de fundición a muerte deben resistir el entorno duro donde se alternan las tensiones térmicas y térmicas, por lo que la tecnología de recubrimiento generalmente no se usa para fortalecer la superficie del molde de fundición a muerte. Sin embargo, en los últimos años, se ha informado que la superficie del molde de fundición a muerte se ve reforzada por un método de revestimiento de compuesto químico para mejorar la propiedad de liberación de moho y anti-adhesión de la superficie del moho. El método se infiltra en las partículas de politetrafluoroetileno en un molde de fundición a muerte a base de aluminio y luego realiza (NIP) -politetrafluoroetileno compuesto compuesto. Los experimentos muestran que este método es factible tanto en términos de proceso como de función, lo que reduce en gran medida el coeficiente de fricción de la superficie del molde.

Conclusión El procesamiento de la presión del moho es un componente importante de la fabricación mecánica, y el nivel, la calidad y la longevidad del molde están relacionados con la tecnología de fortalecimiento de la superficie del moho. Con la mejora de la ciencia y la tecnología, varias tecnologías de tratamiento de superficie de moho han hecho un gran progreso en los últimos años. Se manifiesta en: 1 Mejora del proceso de tratamiento térmico tradicional y su combinación con otros procesos nuevos; 2 Tecnología de modificación de la superficie, que incluye carburación, difusión térmica a baja temperatura (diversos nitruros, carbonitruro, nitruración ión Tecnología. Sin embargo, para los mohos que se basan en troqueles con condiciones de trabajo extremadamente estrictas, el nuevo proceso de tratamiento de superficie existente no puede cumplir con los requisitos cada vez mayores, y se espera que mejore aún más la tecnología de los predecesores, y también se espera que ser aplicado al tratamiento superficial de los moldes que se funden en troqueles. En vista del hecho de que el tratamiento de la superficie es uno de los medios importantes para mejorar la vida de los moldes que funden el troquel, es necesario mejorar el nivel general de producción de die- La fundición de moldes en China y la tecnología de tratamiento de superficie desempeñará un papel fundamental.