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作者: 時間:2014-06-11 17:10:05 瀏覽數:6032
目前國內鋁合金壓鑄模製造多採用H13鋼類,無論是進口的8407、W302、2344、SKD61鋼,還是近幾年改良的8402、 SKD62、W400鋼模具在使用過程中都出現不同程度的龜裂。早期模具失效集中在澆築口附近的流道,後採用電腦類比改善了澆注口附近的流道,問題得以改善,但在模具型腔內產生龜裂的現象仍是目前主要問題。作者根據從事模具生產的經驗總結出以下幾點產生龜裂的原因及預防措施供大家參考。
(1)外來質點壓鑄機在壓鑄脫模後型腔內粘結有極少量的固體質點,在下一次澆築時阻礙金屬的流動並與模具之間產生隔離。質點可能跟隨熔融鋁液流動而沖刷模具的表面,也可能仍粘附在型腔內,則會分離鋁液與模具,使模具局部服役條件與整體有差異,影響下一次澆築時產品的品質直至模具失效。通常質點來自於鋁鋅材料 和由其他原因帶入的雜質,無論質點的熔點高於或低於鋁液熔點,都會造成模具服役條件不一致,從而導致裂紋的產生。應該從原材料入手,將鋁、鋅原坯料雜質嚴格控制在標準範圍內,澆注後期速度略慢,澆注後要仔細清理模腔。
(2)模具預熱不正常在模具的使用過程中往往不注意模具預熱,一般是採用火烤或用慢壓鑄數次代替。當模具與所注入的金屬倆者溫差越大,表面的拉應力越大,導致 在模具上出現數百甚至數千個龜裂。由於鋼材的韌性在一個溫度範圍內需要有一個適應的過程,剛開始壓鑄的幾次尤為重要,龜裂的產生往往是剛開始,冷的模具與 幾百度的液體第一次相遇,對模具影響最大,有時會在第一次就產生,壓鑄幾次後擴大呈現出裂紋。另外,預熱溫度不能過高,要緩慢而均勻。有關於模具預熱的經 驗,2007年3月一勝百邱世紱先生在深圳國展會上曾經提到模具預熱溫度不能小於200℃;鋁、鎂料模表面應保持200~350℃(最佳 230~350℃);鎂合金應該保持150℃以上,採用噴槍預熱,噴槍距離模具應控制在200~250mm內。
(3)模具硬度選擇不當建議鋅合金模具的硬度為48~52HRC,而形狀複雜的大件應取下限。當模具硬度不夠時,可對其進行表面處理,如日本大同的HIT法就是利用控制淬火冷卻速度,提高模具的韌性,硬度及抗龜裂性。
(4)模具原材料品質差模具原材料的碳化物偏析會造成材料局部化學成分偏析,導致模具的熱疲勞強度大幅度降低。建議複雜的大件無論國內、國外材料直接到總代理商處購買。而國內的材料最好在加工前進行一次球化退火或鍛造+球化,具體工藝為870~890℃保溫2.5~3.5min/mm-爐冷到 740~750℃保溫3~4min/mm-爐冷到500℃出爐。
(5)工藝不當模具淬火時冷卻速度較慢時,由於不影響硬度,畸變小,通常模具製造廠不容易發現。但析出第二相或有少量珠光體會影響模具的使用性能;回火不當,在脆性區回火或回火溫度或時間不夠也會影響模具的使用壽命。採用正確的淬、回火工藝,並對模具表面進行拋光處理,再進行硫氮碳共滲或其他表面處理或噴丸,使工件表面產生壓應力。一般情況下只要硫氮碳共滲工藝正確,無論鹽浴還是氣體都非常有效,模具壓鑄一定量以後一定要進行回火,進行硫氮碳共滲更好,在消除應 力回火的同時進行補滲,特別注意壓鑄開始數量不要多,第一次回火後可加大數量,達到一定數量之後再重新消除應力或補滲,至於開始壓鑄的數量,是根據模具的 複雜程度,壓鑄機的大小決定,從數百到數千,一般不超過10000件。
(6)化學腐蝕高溫的液體與潤滑劑產生的氣體在一定壓力下侵蝕模具,電介質的污染也使模具產生點蝕,前者應適量均勻使用潤滑液,後者應採取拋光去除。
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