ダイキャスティングカビの表面処理のための新しい技術
July 03, 2023
カビ強化技術の一種として、コーティング技術は主に、プラスチック型、ガラス型、ゴム型、スタンピング型などの比較的単純な作業条件を備えたカビの表面処理に適用されます。ダイキャスティングカビは、熱応力と熱応力が交互になる過酷な環境に耐える必要があるため、一般にコーティング技術はダイキャスティング金型の表面を強化するために使用されません。鋳造型は、型の大きなクラスです。中国の自動車とオートバイ産業の急速な発展に伴い、ダイキャスティング産業は新しい開発の時代を迎えました。同時に、統合された鋳造ダイの機械的機能と寿命にも高い要件を提出します。新しい金型材料の継続的な使用のニーズを満たすことは依然として困難です。ダイカスト型の高効率、高精度、寿命を実現するには、ダイキャスティング金型の表面処理にさまざまな表面処理技術を適用する必要があります。 。さまざまな型の中で、ダイキャスティング型の労働条件は比較的厳しいです。圧力鍛造は、溶融金属を高圧と高速、ダイカストの下でカビの空洞に満たすことです。作業プロセス中にホットメタルと繰り返し接触します。したがって、ダイキャスティングカビは、熱耐性、熱伝導率、耐摩耗性、耐食性を持つために必要です。プロパティ、衝撃の靭性、赤い硬度、良好な放出特性など。したがって、ダイキャスティング金型の表面処理技術は比較的高いです。近年、ダイキャスティング金型の表面処理のためのさまざまな新しい技術が登場していますが、一般に次の3つのカテゴリに分けることができます。(1)従来の熱処理プロセスの改善技術。 (2)表面熱拡散処理、表面相変換の強化、電気スパーク強化技術などを含む表面修飾技術。 (3)エレクトロレスメッキを含むコーティング技術。
従来の熱処理プロセスの改善ダイ鋳造金型の従来の熱処理プロセスは、消光剤を塗りつぶし、将来表面処理技術が開発されました。ダイキャスティング金型として利用可能な材料はさまざまであるため、同じ表面処理技術とプロセスアプリケーションは、異なる材料に異なる影響を与える可能性があります。シュコフは最近、カビ基板および表面処理技術のための基質前処理技術を提案しました。従来のプロセスに基づいて、カビ機能を改善し、カビの寿命を改善するために、異なるカビ材料に適した処理技術が提案されています。熱処理技術の改善のもう1つの開発方向は、従来の熱処理プロセスと前身の表面処理プロセスの改善を組み合わせて、ダイキャスティング金型のサービス寿命を改善することです。たとえば、化学的熱処理による炭酸化、従来のクエンチングおよび焼却プロセス、NQN(すなわち、炭素調整クエンシングカルボニトリディング)複合強化は、高い表面硬度を得るだけでなく、効果的に硬化させます。層の深さが増加し、層の硬度勾配が公平であり、温度が無秩序でなく、耐食性が改善されるため、ダイキャスティング金型は良好なコア機能を達成し、表面の品質と機能が大幅に改善されます。 。
表面技術表面の熱拡散技術
このタイプには、浸炭、ニトルディング、ホウ素化、炭酸、および硫黄炭化物が含まれます。
浸炭と炭酸化
浸炭プロセスは、冷たく、熱い作業、プラスチックのカビの表面強化に適用され、カビの寿命が改善されます。たとえば、最初に浸炭し、次に1140〜1150°Cでクエンチされ、550°Cで2回和らげられ、表面の硬度がHRC56〜61に達すると、3CR2W8Vスチール製ダイキャスティング金型、次に1140〜1150°Cで焼き付けられ、非鉄金属の耐性が生命に達する可能性があります。そして、それらの合金は1.8〜3.0回です。 。浸炭が実施されると、主なプロセスは、固体粉末浸炭、ガスの浸炭、真空浸炭、イオンの浸炭、および浸炭雰囲気に窒素を添加することによって形成された炭酸化です。その中で、真空浸炭とイオンの浸炭は、過去20年間に開発された技術です。この技術には、高速浸透速度、平均層の厚さ、穏やかな炭素濃度勾配、およびワークピースの小さな変形の特性があります。表面処理の役割は、ますます重要な役割を果たしています。
窒化および関連する低温熱膨張技術
このタイプには、ニトリッド、イオンニトリング、炭酸、酸素窒素浸透、硫黄窒素浸透、および硫黄 - 炭素窒素、酸素窒素三元浸透が含まれます。これらの方法は、プロセスが単純で、適応性が強く、浸潤温度が低く(一般的に480〜600°C)、ワークピースの小さな変形、特に精密型の表面強化に適し、窒化層の高い硬度と耐摩耗性があります。優れたスティックアンチパッキング機能。 3CR2W8Vスチールダイキャスティング型520〜540°Cでクエンチングと焼き戻しの後、サービス寿命は非ニトリック金型の2〜3倍優れています。米国では、H13スチールで作られたダイキャスティング型を窒化させる必要があり、抑制はニトリッドに置き換えられます。表面の硬度はHRC65-70と同じくらい高く、金型のコアの硬度は低く、靭性は良好であるため、優れた包括的な調整された機械機能を獲得します。ニトリッドプロセスは、ダイカスト型の表面処理のために一般的に使用されるプロセスです。ただし、窒化した層に薄くて脆い白い明るい層がある場合、交互の熱応力の効果に耐えることができず、マイクロクラックを生成して熱疲労抵抗を減らすことができます。したがって、ニトリッドプロセスでは、脆性層の生成を避けるために、プロセスを厳密に制御する必要があります。最近、外国は二次的および複数の窒化プロセスの使用を提案しています。繰り返されるニトリッド法は、サービスプロセス中に微小亀裂を簡単に生成する窒化物の白い明るい層を分解し、ニトリッド層の厚さを増加させ、同時に、金型の表面には厚い残留応力層があり、生命が厚くなります。カビの大幅に改善できます。さらに、塩浴や塩浴硫黄窒素炭酸塩などの方法があります。これらのプロセスは海外で広く使用されており、海ではまれです。たとえば、TFI+ABIプロセスは、塩浴でニトロカルブライズ後に基本的な酸化塩浴に浸されます。ワークピースの表面は酸化されており、黒色で、その耐摩耗性、耐食性、耐熱性がすべて改善されています。この方法で処理されたアルミニウム合金ダイキャスティングカビの寿命は、数百時間改善されます。もう1つの例は、フランスで開発された硫黄窒素炭素の共浸潤後の窒化のためのオキシニットプロセスです。非鉄金属ダイキャスティング型により適しています。
ホウ素化
ホウ酸層の硬度が高いため(2月:HV1800〜2300、Fe2B:HV1300〜1500)、耐摩耗性と赤硬度、および特定の腐食抵抗と反付着性は、金型業界で優れています。効果を適用します。ただし、ダイキャスティングカビの労働条件は非常に要求が厳しいため、ダイカスト型の表面処理ではホウ節化プロセスがあまり使用されていません。しかし、近年、上記の問題を解決するために改善されたホウ素化方法が開発されており、ダイカスト金型の表面処理に適用されています。マルチコンポーネント、パウダーコーティングなど。コーティング粉末のホウ酸塩の方法は、ホウ素化合物と他の浸潤剤を混合し、ダイカスト型の表面に塗布することです。液体が揮発した後、一般的な粉末ホウ酸塩の方法に従って密閉され、密閉され、920°Cで8時間加熱されます。エアコールド。この方法では、密度と平均の浸潤層を得ることができ、硬度、耐摩耗性、およびカビの表面の曲げ強度が改善され、金型のサービス寿命は2倍以上均一に改善されます。
希土類表面強化
近年、金型の表面強化に希土類元素を追加する方法は、広く称賛されています。これは、希土類元素には、透過速度の改善、表面の強化、表面の精製など、多くの機能があるためです。カビ、表面の物理的、化学的、機械的機能の表面構造の改善に大きな影響を与え、浸透速度と強化を改善できます。表面、天然希土類化合物。同時に、粒界に分布する微量不純物の有害な効果を排除することができ、カビ表面の粒界を強化し、配置しないことの影響が再生されます。さらに、希土類元素は鋼の有害要素と相互作用し、これらの有害な要素に従って粒境界で自然な高融点化合物を分離することができ、それにより深層の脆性を減らします。ダイキャスティング型の表面強化処理プロセスに希土類元素成分を添加すると、浸潤層の厚さとさまざまな浸潤方法の表面硬度が大幅に改善され、同時に浸潤層の微細構造が細かく分散し、硬度勾配が低下し、それにより、カビが抵抗と抵抗を摩耗させます。寒さと熱い疲労機能は大幅に改善されているため、カビの寿命が大幅に改善されました。現在、ダイキャスティング金型の空洞表面に適用されている処理方法には、希土類炭素炭結合、希土類炭素調整、希土類ホウ素共施設、希土類ホウ素アルミニウム共浸潤、希土類ソフト窒化剤誘発性が含まれます、希土類硫黄ニトロゲン炭化物。
レーザー表面処理
レーザー表面処理は、レーザービームによって加熱されてワークの表面を特定の深さまで急速に溶かす薄い層であり、真空合金、電気めっき、イオン移植などによりワークピースの表面にコーティングされ、レーザー照射下でのベースメタルで照射されました。凝縮後、厚さが10〜1000μmの特別な関数を持つ合金層がカビの表面に得られ、冷却速度は冷却速度と同等です。たとえば、H13鋼の表面は、レーザー迅速な融解プロセスによって処理されます。融解ゾーンは硬度が高く、熱の破壊が良好であり、塑性変形に対する耐性が高い。疲労亀裂の開始と膨張に大きな差し迫った影響を及ぼします。最近、SahaとDahotは、H13基質の長さにVC層をクラッドする方法を使用しました。この研究は、得られたカビの表面が固体で、密度が高く、非多孔質のVC鋼複合コーティングであり、非常に強力であるだけではないことを示しています。 600°Cでの酸化抵抗は、溶融金属の還元に抵抗する強力な能力を持っています。EDMCermetプロセス表面修飾技術の継続的な発達におけるEDMプロセスが出現しました。電界の作用下では、このプロセスは、卑金属の表面に瞬時の高温と高圧ゾーンを生成し、同時にイオン性セルメット材料を貫通して表面の冶金結合を形成し、ベースメタルの表面も受けますマルテンサイトと罰金を形成するための瞬間的な位相変換。オーステナイト組織。このプロセスは、はんだ付けやスパッタリングや元素浸潤とは異なり、その間のプロセスである必要があります。それは、高耐摩耗性、高温抵抗、およびセルメット材料の侵食抵抗をうまく利用し、プロセスは単純で、コストは比較的低いです。これは、ダイキャスティングカビの表面処理の新しい方法です。
コーティングテクノロジーコーティングテクノロジーは、プラスチック型、ガラス型、ゴム型、スタンピング型などの比較的単純な作業条件を持つカビの表面に主に適用されるカビ強化技術の一種です。ダイキャスティングカビは、熱応力と熱応力が交互になる過酷な環境に耐える必要があるため、一般にコーティング技術はダイキャスティング金型の表面を強化するために使用されません。しかし、近年、ダイキャスティング金型の表面は、カビ表面の抗接着およびカビの放出特性を改善するための化学複合メッキ法によって強化されることが報告されています。この方法は、アルミニウムベースのダイキャスティング型にポリテトラフルオロエチレン粒子に浸透し、(NIP) - ポリテトラフルオロエチレン複合めっきを実行します。実験は、この方法がプロセスと機能の両方で実行可能であることを示しており、これにより、カビ表面の摩擦係数が大幅に減少します。
結論カビの圧力処理は、機械的製造の重要な要素であり、カビのレベル、品質、寿命は、カビの表面強化技術に関連しています。科学技術の改善により、近年、さまざまなカビ表面処理技術が大きな進歩を遂げています。それは次のことを示しています。1従来の熱処理プロセスの改善と他の新しいプロセスとの組み合わせ。 2浸炭、低温熱拡散を含む表面修飾技術(さまざまなニトリッド、炭酸、イオンニトリング、三元共施設など、塩浴熱拡散、ホウ酸、希土類表面強化、レーザー表面処理、EDMセルメット; 3コーティングしかし、テクノロジー。しかし、非常に厳しい労働条件を備えたダイキャスティング金型の場合、既存の新しい表面処理プロセスは増え続ける要件を満たすことができず、前任者の技術をさらに改善することが期待されており、またダイキャスティング型の表面処理に適用されます。表面処理は、ダイキャスティングカビの寿命を改善するための重要な手段の1つであるという事実を考慮して、ダイの生産レベル全体を改善する必要があります。中国でカビを鋳造し、表面処理技術が極めて重要な役割を果たします。