Три нови и подобрени процеса на термична обработка за форми за леене под налягане, много практично!

Металлеене под налягане имахарактеристиките на висока производствена ефективност, спестяване на суровини, намаляване на производствените разходи, добра производителност на продукта и висока точност и се използва широко в производството.

Работната повърхност на формите за леене под налягане е в пряк контакт с течен метал, издържайки на ерозията и нагряването на високо налягане и високоскоростен течен течен метал. След като детайлът бъде изваден от формата, той бързо се охлажда. Следователно напукването от термична умора, термичното износване и корозията при горещо стопяване са често срещани форми на повреда на формите за леене под налягане. Следователно от формите за леене под налягане се изисква да имат устойчивост на студена и гореща умора, здравина и издръжливост при високи температури и устойчивост на ерозия на течен метал Висока топлоустойчивост, висока топлопроводимост, добра устойчивост на окисляване, висока закаляемост и устойчивост на износване.

Въведение в процеса на топлинна обработка на матрици за леене под налягане

Топлинната обработка е важна стъпка за подобряване на експлоатационния живот на формите за леене под налягане. Разследването показва, че повредата на матрицата при счупване, причинена от неправилен процес на топлинна обработка или операция, представлява около 60% от общия брой на повредите. Следователно при производството на форми за леене под налягане е необходимо да се извърши правилната операция на процеса на топлинна обработка.

1、 Маршрут на производствения процес на матрици за леене под налягане

1. Обща форма за леене под налягане

Коване, сфероидизиране, отгряване, механична груба обработка, стабилизираща обработка, прецизна обработка, формоване, закаляване и темпериране, монтажен монтаж.

2. Форми за леене под налягане със сложни форми и високи изисквания за точност

Коване, сфероидизиращо отгряване (или обработка за закаляване и отвръщане) - груба обработка - закаляване и темпериране - електрическа обработка или прецизна машинна обработка, формоване - шлайфане по монтьор - азотиране (или нитрокарбюризиране) - шлайфане и полиране.

2,Конвенционален процес на топлинна обработка за форми за леене под налягане

Процесът на термична обработка се използва широко в производството на форми за леене под налягане, което може да подобри работата на частите на матрицата и да удължи експлоатационния живот на формите. В допълнение, термичната обработка може също да подобри производителността на обработката на матриците за леене под налягане, да подобри качеството на обработка и да намали износването на инструмента. Следователно, той играе много важна роля в производството на матрици.

Формите за леене под налягане са направени главно от стомана и конвенционалната топлинна обработка в техния производствен процес включва сфероидизиращо отгряване, стабилизираща обработка, закаляване и темпериране. Чрез тези процеси на термична обработка микроструктурата на стоманата се променя, за да се получат необходимите микроструктура и свойства за формата за леене под налягане.

1. Предварителна обработка

Кованата заготовка за леене под налягане трябва да бъде подложена на сфероидизиращо отгряване или топлинна обработка за охлаждане и темпериране. От една страна, той може да елиминира напрежението и да намали твърдостта, да улесни обработката на рязане и в същото време да подготви структурата за крайна топлинна обработка. След отгряване могат да се получат равномерна микроструктура и диспергирани карбиди, за да се подобри здравината и издръжливостта на формованата стомана. Поради превъзходния ефект от обработката за охлаждане и отвръщане спрямо сфероидизиращото отгряване, формите с високи изисквания за якост и издръжливост често използват закаляване и темпериране вместо сфероидизиращо отгряване.

2. Стабилизиращо лечение

Най-общо казано, формите за леене под налягане имат сложни кухини, които генерират значително вътрешно напрежение по време на груба обработка и деформация по време на закаляване. За да се елиминира напрежението, отгряването за облекчаване на напрежението или стабилизиращата обработка обикновено трябва да се извършва след груба обработка.

Процесът е както следва: температура на нагряване 650℃-680℃, изолация за 2-4 часа и след това въздушно охлаждане след изпускане от пещта. Формите за леене под налягане със сложни форми изискват охлаждане на пещта до под 400℃и въздушно охлаждане след разреждане. След закаляване и темпериране на формата, електроерозионната обработка ще произведе метаморфен слой върху обработената повърхност, който лесно може да причини пукнатини при рязане на тел. Следователно трябва също да се извърши отгряване за облекчаване на напрежението при по-ниска температура.

3. Предварително загряване на охлаждане

Стоманата, използвана за формите за леене под налягане, е предимно високолегирана стомана. Поради лошата му топлопроводимост охлаждането и нагряването трябва да се извършват бавно и често се предприемат мерки за предварително нагряване. За формите с ниски изисквания против деформация честотата на предварително загряване може да бъде намалена без напукване, но формите с високи изисквания за антидеформация трябва да бъдат предварително загряти многократно. Предварително загряване при по-ниски температури (400℃-650℃) обикновено се извършва във въздушна пещ; За предварително загряване при по-високи температури трябва да се използва пещ със солна баня и времето за предварително загряване все още трябва да се изчислява на 1 минута/мм.

4. Охлаждащо нагряване

За типичната стомана за леене под налягане високата температура на закаляване и нагряване е от полза за подобряване на термичната стабилност и устойчивост на омекване, намаляване на склонността към термична умора, но може да причини растеж на зърното и образуване на карбиди по границите на зърното, което води до намаляване на якостта и пластичността, което води до силно напукване. Следователно, когато формите за леене под налягане изискват висока якост, често се използва закаляване при ниска температура, докато когато се изисква якост при висока температура, се използва закаляване при по-висока температура.

За да се постигне добро представяне при висока температура, да се гарантира, че карбидите могат да бъдат напълно разтворени и да се получи аустенит с равномерен състав, времето за охлаждане и изолация на формите за леене под налягане е относително дълго. Обикновено коефициентът на изолация се приема като 0,8-1,0 мин/мм при нагряване в пещ със солна баня.

5. Закалително охлаждане

За форми за леене под налягане с прости форми и ниски изисквания за предотвратяване на деформация се използва маслено охлаждане; Формите за леене под налягане със сложни форми и високи изисквания за предотвратяване на деформации използват градуирано закаляване. За да се предотврати деформация и напукване, независимо какъв метод на охлаждане се използва, не се допуска охлаждане до стайна температура. Обикновено трябва да се охлади до 150℃-180℃, и веднага темперирани след накисване за определено време. Времето за накисване може да се изчисли като 0,6 мин/мм.

6. Закаляване

Формата за леене под налягане трябва да бъде напълно темперирана, обикновено три пъти. Първата температура на закаляване се избира в рамките на температурния диапазон на второто закаляване; Изборът на втората температура на темпериране трябва да гарантира, че формата достига необходимата твърдост; Третото темпериране трябва да бъде по-ниско от второто темпериране при l0℃-20℃. След темперирането трябва да се използва охлаждане с масло или въздушно охлаждане, като времето за темпериране не трябва да бъде по-малко от 2 часа.

3,Процес на обработка за укрепване на повърхността на матрици за леене под налягане

Конвенционалното цялостно закаляване е трудно да се отговори на изискванията за висока повърхностна устойчивост на износване и здравина и издръжливост на матрицата на формите за леене под налягане.

Обработката за укрепване на повърхността може не само да подобри устойчивостта на износване и други свойства на повърхността на матриците за леене под налягане, но също така да поддържа достатъчна здравина и издръжливост на матрицата, като същевременно предотвратява залепването и ецването на разтопен метал. Това е много ефективно за подобряване на цялостната производителност на формите за леене под налягане, спестяване на елементи от сплави, значително намаляване на разходите, пълно използване на потенциала на материалите и по-добро използване на нови материали.

Производствената практика показва, че обработката за укрепване на повърхността е важна мярка за подобряване на качеството на формите за леене под налягане и удължаване на техния експлоатационен живот. Процесите на обработка за укрепване на повърхността, които обикновено се използват в матриците за леене под налягане, включват карбуризиране, азотиране, нитрокарбонизиране, бориране, хромиране и алуминизиране.

1. Карбуризация

Карбуризацията в момента е най-широко използваният метод за химическа топлинна обработка в машинната индустрия. Характеристиката на процеса е, че матрицата от нисколегирана стомана със средно до ниско и високо съдържание на въглерод и матрицата от високолегирана стомана със средно до високо съдържание на въглерод се нагряват до 900℃-930℃в карбуризираща активна среда (карбуризиращ агент), позволявайки на въглеродните атоми да проникнат в повърхностния слой на матрицата, последвано от закаляване и отвръщане при ниска температура, което води до различни състави, структури и свойства на повърхността и сърцевината на матрицата.

Карбуризацията може допълнително да бъде разделена на твърда карбуризация, течна карбуризация и газова карбуризация. Напоследък се превърна в карбуризация с контролирана атмосфера, вакуумна карбуризация и карбуризация с бензенови йони.

2. Азотиране

Процесът на проникване на азот в повърхността на стоманата се нарича азотиране на стомана. Азотирането може да позволи на частите на матрицата да постигнат по-висока повърхностна твърдост, устойчивост на износване, устойчивост на умора, червена твърдост и устойчивост на корозия в сравнение с карбуризацията. Поради по-ниската температура на азотиране (500-570℃), деформацията на частите на формата след азотиране е относително малка.

Методите за азотиране включват твърдо азотиране, течно азотиране и газово азотиране. Понастоящем широко се използват нови технологии като йонно азотиране, вакуумно азотиране, електролитно азотиране и високочестотно азотиране, които съкращават времето за азотиране и могат да получат висококачествени азотиращи слоеве.

3. Нитрокарбонизиране

Съвместното инфилтриране на азотен въглерод е процес на нискотемпературно съвместно инфилтриране на азотен въглерод (530℃-580℃), където азотът и въглеродът се инфилтрират едновременно в среда, съдържаща активен въглен и азотни атоми, а азотът е основният метод. Чупкостта на нитрокарбюризиращия слой е малка и времето за съвместно карбуризиране е много по-кратко от времето за азотиране. След нитрокарбюризация, характеристиките на термична умора на формите за леене под налягане могат да бъдат значително подобрени.

Лошите работни условия изискват формите за леене под налягане да имат добри високотемпературни механични свойства, устойчивост на студена и гореща умора, устойчивост на ерозия на течен метал, устойчивост на окисление, висока закаляемост и устойчивост на износване. Топлинната обработка е основният производствен процес, който определя тези свойства.

Топлинната обработка на матриците за леене под налягане е да промени микроструктурата на стоманата, за да се постигне висока твърдост и устойчивост на износване на повърхността на матрицата, докато сърцевината все още има достатъчна здравина и издръжливост, като същевременно ефективно предотвратява залепването и ецването на разтопен метал. Изборът на подходящи процеси за термична обработка може да намали отпадъците и значително да подобри експлоатационния живот на формата.