Nueva tecnología de tratamiento de superficies de moldes de fundición a presión

Sigue surgiendo una variedad de nuevas tecnologías de tratamiento de superficies de moldes de fundición a presión, pero en general se pueden dividir en las siguientes tres categorías:

• 1. Tecnología mejorada del proceso de tratamiento térmico tradicional;
• 2.Tecnología de modificación de la superficie, incluido el tratamiento de expansión térmica de la superficie, el fortalecimiento del cambio de fase de la superficie, la tecnología de fortalecimiento de la chispa eléctrica, etc .;
• 3.Tecnología de revestimiento, incluido el revestimiento sin electrodos, etc.

Los moldes de fundición a presión son una gran categoría de moldes. Con el rápido desarrollo de la industria mundial de automóviles y motocicletas, la industria de la fundición a presión ha marcado el comienzo de una nueva era de desarrollo. Al mismo tiempo, se plantean requisitos más estrictos para las propiedades mecánicas completas y la vida útil de los moldes de fundición a presión. Luo Baihui, secretario general de la Asociación Internacional de Moldes, cree que todavía es difícil cumplir con los requisitos de rendimiento cada vez mayores que solo dependen de la aplicación de nuevos materiales para moldes. Se deben aplicar varias tecnologías de tratamiento de superficies al tratamiento de superficies de moldes de fundición a presión para lograr una alta eficiencia para los moldes de fundición a presión. , Requisitos de alta precisión y larga duración. Entre varios moldes, las condiciones de trabajo de los moldes de fundición a presión son relativamente duras. La fundición a presión consiste en llenar la cavidad del molde con metal fundido a alta presión y alta velocidad y fundición a presión. Hace contacto repetidamente con el metal caliente durante el proceso de trabajo. Por lo tanto, se requiere que el molde de fundición a presión tenga una alta fatiga térmica, conductividad térmica, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. , Tenacidad al impacto, dureza al rojo, buen desmoldeo, etc. Por lo tanto, los requisitos de tecnología de tratamiento de superficies para moldes de fundición a presión son relativamente altos.

Tecnología mejorada del proceso de tratamiento térmico tradicional

El proceso tradicional de tratamiento térmico de los moldes de fundición a presión es el temple-revenido y, posteriormente, se ha desarrollado una tecnología de tratamiento de superficies. Debido a la variedad de materiales que se pueden usar como moldes de fundición a presión, la misma tecnología de tratamiento de superficie y el mismo proceso aplicado a diferentes materiales producirán efectos diferentes. Schoff propone la tecnología de pretratamiento del sustrato para el sustrato de molde y la tecnología de tratamiento de superficies. 

Sobre la base de la tecnología tradicional, se propone una tecnología de procesamiento adecuada para diferentes materiales de molde para mejorar el rendimiento del molde y aumentar su vida útil. Otra dirección de desarrollo para la mejora de la tecnología de tratamiento térmico es combinar la tecnología tradicional de tratamiento térmico con la tecnología avanzada de tratamiento de superficies para aumentar la vida útil de los moldes de fundición a presión. 

Por ejemplo, el método de tratamiento térmico químico carbonitruración, NQN combinado con el proceso convencional de templado y revenido (es decir, reforzamiento compuesto de carbonitruración-templado-carbonitruración, no solo obtiene una mayor dureza superficial, sino también una capa de endurecimiento eficaz 

La profundidad aumenta, la distribución del gradiente de dureza de la capa infiltrada es razonable, la estabilidad del revenido y la resistencia a la corrosión mejoran, de modo que mientras que el molde de fundición a presión obtiene un buen rendimiento del núcleo, la calidad de la superficie y el rendimiento mejoran enormemente.

Tecnología de modificación de superficies

Tecnología de difusión térmica superficial

Este tipo incluye carburación, nitruración, boronización, carbonitruración, carbonitruración de azufre, etc.

Carburación y carbonitruración

El proceso de carburación se utiliza en trabajos en frío, en caliente y en el refuerzo de superficies de moldes de plástico, lo que puede mejorar la vida útil del molde. Por ejemplo, el molde de fundición a presión hecho de acero 3Cr2W8V se carbura primero, luego se enfría a 1140 ～ 1150 ℃ y se templa dos veces a 550 ℃. La dureza de la superficie puede alcanzar HRC56 ～ 61, lo que aumenta la vida útil de la matriz de fundición a presión de metales no ferrosos y sus aleaciones en 1.8 ～ 3.0 veces. . 

Al carburar, los principales métodos de proceso incluyen carburación de polvo sólido, carburación con gas, carburación al vacío, carburación de iones y carbonitruración formados mediante la adición de nitrógeno a la atmósfera de carburación. Entre ellas, la carburación al vacío y la carburación iónica son tecnologías que se han desarrollado en los últimos 20 años. Esta tecnología tiene las características de carburación rápida, carburación uniforme, gradiente de concentración de carbono suave y pequeña deformación de la pieza de trabajo. Se utilizará en la superficie del molde, especialmente en el molde de precisión. Juega un papel cada vez más importante en el tratamiento de superficies.

Nitruración y tecnología de expansión térmica a baja temperatura relacionada

Este tipo incluye nitruración, nitruración de iones, carbonitruración, nitruración de oxígeno, nitruración de azufre y nitruración de carbono de azufre ternario, oxígeno, nitrógeno y azufre. Estos métodos tienen tecnología de procesamiento simple, gran adaptabilidad, baja temperatura de difusión, generalmente 480 ~ 600 ℃, pequeña deformación de la pieza de trabajo, especialmente adecuada para el fortalecimiento de la superficie de moldes de precisión y alta dureza de la capa de nitruro, buena resistencia al desgaste y buena Anti -pegando el rendimiento.

Molde de fundición a presión de acero 3Cr2W8V, después de templar, templar y nitrurar a 520 ～ 540 ℃, la vida útil es de 2 a 3 veces más larga que la de los moldes sin nitruración. Muchos moldes de fundición a presión hechos de acero H13 en los Estados Unidos necesitan nitrurarse, y se usa nitruración en lugar de templado de una sola vez. La dureza de la superficie es tan alta como HRC65 ～ 70, mientras que el núcleo del molde tiene baja dureza y buena tenacidad, para obtener una excelente integración.

Propiedades mecánicas. El proceso de nitruración es un proceso comúnmente utilizado para el tratamiento de superficies de moldes de fundición a presión. Sin embargo, cuando aparece una capa blanca fina y quebradiza en la capa nitrurada, no puede resistir el efecto de la tensión térmica alterna, y es fácil producir microgrietas y reducir la resistencia a la fatiga térmica. Por lo tanto, durante el proceso de nitruración, el proceso debe controlarse estrictamente para evitar la generación de capas quebradizas. Los países extranjeros proponen utilizar procesos de nitruración secundarios y múltiples. El método de nitruración repetida puede descomponer la capa de nitruro blanca brillante que es propensa a las microfisuras durante el servicio, aumentar el grosor de la capa de nitruración y, al mismo tiempo, hacer que la superficie del molde tenga una capa gruesa de tensión residual, de modo que la vida útil del el moho se puede mejorar significativamente. Además, existen métodos como la carbonitruración en baño de sal y la nitrocarburación de azufre en baño de sal. 

Estos procesos se utilizan ampliamente en países extranjeros y rara vez se ven en China. Por ejemplo, el proceso TFI + ABI se sumerge en un baño de sal oxidante alcalina después de la nitrocarburación en un baño de sal. La superficie de la pieza de trabajo está oxidada y aparece negra, y se han mejorado su resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y resistencia al calor. La vida útil de la matriz de fundición a presión de aleación de aluminio tratada con este método aumenta en cientos de horas. Otro ejemplo es el proceso de oxinit desarrollado en Francia, donde se aplica la nitrocarburación seguida de la nitruración a moldes de fundición a presión de metales no ferrosos con más características.

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