鋁合金壓鑄模熱處理課件

鋁合金壓鑄模熱處理1a鋁合金壓鑄模熱處理1a壓鑄模具概述壓鑄模具的失效形式有熱疲勞開裂、熱磨損和熱熔蝕。對(duì)壓鑄模具的性能要求是：具有較高的耐熱性和良好的高溫力學(xué)性能；具有優(yōu)良的耐冷熱疲勞性和較高的導(dǎo)熱率；具有良好的抗氧化性和耐蝕性；具有較高的淬透性。凹模的硬度為56～60HRC，但要求韌性較高。2a壓鑄模具概述壓鑄模具的失效形式有熱疲勞開裂、熱磨損和熱熔蝕。壓鑄模具材料我國(guó)鋁合金壓鑄模多年來(lái)一直采用3Cr2W8V鋼制造，這種鋼雖然具有良好的高溫強(qiáng)度和熱硬性，但韌性和熱疲勞抗性較差是一大弱點(diǎn)，致使使用這種鋼制造的模具因過(guò)早出現(xiàn)熱疲勞裂紋并較快擴(kuò)展而影響產(chǎn)品質(zhì)量。4Cr5MoSiV（簡(jiǎn)稱H13）是新型熱模具鋼，在國(guó)際上廣泛應(yīng)用的一種空冷硬化熱作模具鋼。H13鋼有較高的熱強(qiáng)性和熱硬性，有相當(dāng)高的韌性和耐冷熱疲勞性能，不容易產(chǎn)生熱疲勞裂紋，即使出現(xiàn)熱疲勞裂紋也細(xì)而短，不容易擴(kuò)展，用其制作的模具使用壽命有較大提高。3a壓鑄模具材料我國(guó)鋁合金壓鑄模多年來(lái)一直采用3Cr2W8目前壓鑄模具型塊材料多采用H13H13退火模坯，硬度為192~229HBSH13鋼的化學(xué)成份C0.32—0.45Mn0.20—0.50Si0.80—1.20Gr4.75—5-5Mo1.10—1.75V0.80—1,20（%）4a目前壓鑄模具型塊材料多采用H134a熱作模具常用熱處理工藝模具材料熱處理：在鋼廠內(nèi)完成，保證鋼材質(zhì)量，如基本力學(xué)性能，金相組織要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。特點(diǎn)是大型工業(yè)爐中大批量生產(chǎn)。模具零件熱處理：在模具制造廠完成，或?qū)I(yè)熱處理廠完成。特點(diǎn)是小批量或單件生產(chǎn)，工藝復(fù)雜多樣，設(shè)備精良。熱處理工藝方法，分預(yù)備熱處理和最終熱處理。常用方法有：正火、退火、淬火、調(diào)質(zhì)、滲碳及氮化等，見表。模具熱處理包括模具材料熱處理和模具零件熱處理。5a熱作模具常用熱處理工藝模具材料熱處理：在鋼廠內(nèi)完成，保證鋼材6a6a退火工藝：H13鋼鍛后碳化物帶狀偏析有時(shí)也較嚴(yán)重，常規(guī)退火工藝（組織得到片狀珠光體+少量塊狀碳化物）不能滿足。采用高溫固溶——段時(shí)間等溫球化退火工藝（得到組織為球狀珠光體+少量彌散分布粒狀碳化物），碳化物可以到超細(xì)化水平，碳化物帶狀偏析可以得到均勻化，因此二次碳化物也較少出現(xiàn)。使碳化物不均勻分布得到明顯改善，甚至消除。退火工藝7a退火工藝：H13鋼鍛后碳化物帶狀偏析有時(shí)也較嚴(yán)重，常規(guī)退火工淬火工藝：據(jù)熱作模具的服役特點(diǎn)，淬火溫度選在1020℃.選擇淬火溫度目的在于獲得最緊要的性能。高溫強(qiáng)度隨淬火溫度升高而增高，但強(qiáng)度的增高是犧牲韌性的條件下得到的，淬火溫度越高，鋼對(duì)晶粒長(zhǎng)大越敏感。粗晶粒比細(xì)晶粒鋼韌性差，容易產(chǎn)生裂紋而損壞。冷卻速度低導(dǎo)致沖擊韌性差，容易產(chǎn)生裂紋而損壞。冷卻速度低導(dǎo)致沖擊韌性低，要使H13鋼獲得盡可能的沖擊韌性就應(yīng)該把高的淬火溫度和高的冷卻速度恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合起來(lái)8a淬火工藝：據(jù)熱作模具的服役特點(diǎn)，淬火溫度選在1020℃.選擇鋁合金壓鑄模的升溫速度，以每小時(shí)200℃左后為最理想。也可以快速進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的目的在于防止升溫中因熱應(yīng)力或相變應(yīng)力而產(chǎn)生的變形，以及800℃左右由相變引起的收縮變形，因此采用二次預(yù)熱。第一次預(yù)熱溫度為550℃，第二次預(yù)熱溫度為800℃，最終加熱到1020℃。采用空冷和一級(jí)淬火，鋁合金壓鑄模容易產(chǎn)生開裂，使用壽命低。采用二級(jí)分級(jí)淬火，較為理想?，F(xiàn)將分級(jí)淬火工藝相比較，一級(jí)鹽浴分級(jí)淬火用的中性鹽浴溫度為500℃和200℃。9a鋁合金壓鑄模的升溫速度，以每小時(shí)200℃左后為最理想。也可以10a10a回火工藝：回火穩(wěn)定性是熱作模具鋼的主要性能之一，它反映了模具鋼在高的工作溫度下抵抗軟化的能力，它關(guān)系到鋼的高溫硬度、高溫強(qiáng)度、及熱疲勞抗力等等。提高回火穩(wěn)定性有助于延長(zhǎng)模具的使用壽命。為了防止開裂，模具淬火后冷卻至100℃左右應(yīng)立即回火（特別是形狀復(fù)雜的模具淬火后應(yīng)立即回火）。根據(jù)模具的工作情況，回火一般卻550℃——650℃。在500℃附近獲得二次硬化，回火硬度最高，為55HRC左右，鋼的沖擊韌性顯著降低，出現(xiàn)回火脆性，應(yīng)避免。11a回