Nova tecnologia de tratamento de superfície de molde de fundição

Uma variedade de novas tecnologias de tratamento de superfície de molde fundido continua a surgir, mas em geral elas podem ser divididas nas seguintes três categorias:

• 1. Tecnologia melhorada do processo de tratamento térmico tradicional;
• 2. Tecnologia de modificação de superfície, incluindo tratamento de expansão térmica de superfície, reforço de mudança de fase de superfície, tecnologia de reforço de faísca elétrica, etc .;
• 3. Tecnologia de revestimento, incluindo galvanização sem eletrodos, etc.

Os moldes de fundição sob pressão são uma grande categoria de moldes. Com o rápido desenvolvimento da indústria automobilística e de motocicletas do mundo, a indústria de fundição abriu uma nova era de desenvolvimento. Ao mesmo tempo, requisitos mais elevados são apresentados para as propriedades mecânicas abrangentes e a vida útil dos moldes de fundição sob pressão. Luo Baihui, Secretário-Geral da International Mold Association, acredita que ainda é difícil atender aos requisitos cada vez maiores de desempenho que dependem apenas da aplicação de novos materiais de molde. Várias tecnologias de tratamento de superfície devem ser aplicadas ao tratamento de superfície de moldes de fundição sob pressão para alcançar alta eficiência para moldes de fundição sob pressão. , Requisitos de alta precisão e longa vida. Entre os vários moldes, as condições de trabalho dos moldes de fundição sob pressão são relativamente difíceis. A fundição sob pressão é para preencher a cavidade do molde com metal fundido sob alta pressão e alta velocidade e a-casting. Ele contata repetidamente o metal quente durante o processo de trabalho. Portanto, o molde de fundição deve ter alta fadiga térmica, condutividade térmica, resistência ao desgaste e resistência à corrosão. , Resistência ao impacto, dureza vermelha, boa liberação do molde, etc. Portanto, os requisitos de tecnologia de tratamento de superfície para moldes de fundição sob pressão são relativamente altos.

Tecnologia aprimorada do processo de tratamento térmico tradicional

O processo de tratamento térmico tradicional de moldes de fundição sob pressão é o revenimento e, posteriormente, a tecnologia de tratamento de superfície foi desenvolvida. Devido à variedade de materiais que podem ser usados ​​como moldes de fundição sob pressão, a mesma tecnologia de tratamento de superfície e processo aplicado a diferentes materiais produzirá efeitos diferentes. Schoff propõe tecnologia de pré-tratamento de substrato para substrato de molde e tecnologia de tratamento de superfície. 

Com base na tecnologia tradicional, a tecnologia de processamento adequada para diferentes materiais do molde é proposta para melhorar o desempenho do molde e aumentar a vida útil do molde. Outra direção de desenvolvimento para a melhoria da tecnologia de tratamento térmico é combinar a tecnologia de tratamento térmico tradicional com a tecnologia avançada de tratamento de superfície para aumentar a vida útil dos moldes de fundição sob pressão. 

Por exemplo, o método de tratamento térmico químico carbonitretação, NQN combinado com o processo de têmpera e revenimento convencional (ou seja, reforço de composto de carbonitretação-têmpera-carbonitretação, não só obtém maior dureza superficial, mas também camada de endurecimento eficaz 

A profundidade aumenta, a distribuição do gradiente de dureza da camada infiltrada é razoável, a estabilidade ao revenido e a resistência à corrosão são melhoradas, de modo que enquanto o molde de fundição obtém bom desempenho do núcleo, a qualidade da superfície e o desempenho são muito melhorados.

Tecnologia de modificação de superfície

Tecnologia de difusão térmica de superfície

Este tipo inclui cementação, nitretação, boronização, carbonitretação, carbonitretação com enxofre e assim por diante.

Carburação e carbonitretação

O processo de cementação é usado no trabalho a frio e a quente e no fortalecimento da superfície de moldes de plástico, o que pode melhorar a vida útil do molde. Por exemplo, o molde de fundição sob pressão feito de aço 3Cr2W8V é primeiro cementado, depois temperado a 1140 ～ 1150 ℃ e temperado duas vezes a 550 ℃. A dureza superficial pode atingir HRC56 ～ 61, o que aumenta a vida útil da matriz de metais não ferrosos fundidos sob pressão e de suas ligas em 1.8 ～ 3.0 vezes. . 

Durante a cementação, os principais métodos de processo incluem a cementação em pó sólido, a cementação a gás, a cementação a vácuo, a cementação iônica e a carbonitretação formada pela adição de nitrogênio à atmosfera de cementação. Entre elas, a cementação a vácuo e a cementação iônica são tecnologias desenvolvidas nos últimos 20 anos. Essa tecnologia tem as características de cementação rápida, cementação uniforme, gradiente de concentração de carbono suave e pequena deformação da peça de trabalho. Ele será usado na superfície do molde, especialmente no molde de precisão. Desempenham um papel cada vez mais importante no tratamento de superfícies.

Nitretação e tecnologia de expansão térmica de baixa temperatura relacionada

Este tipo inclui nitretação, nitretação de íons, carbonitretação, nitretação de oxigênio, nitretação de enxofre e nitretação de carbono com enxofre ternário, oxigênio, nitrogênio e enxofre. Esses métodos têm tecnologia de processamento simples, forte adaptabilidade, baixa temperatura de difusão, geralmente 480 ~ 600 ℃, pequena deformação da peça de trabalho, especialmente adequado para o reforço da superfície de moldes de precisão e alta dureza da camada de nitreto, boa resistência ao desgaste e bom Anti - desempenho de aderência.

Molde de fundição sob pressão de aço 3Cr2W8V, após têmpera e revenido e nitretação a 520 ～ 540 ℃, a vida útil é 2 a 3 vezes mais longa do que a dos moldes sem nitretação. Muitos moldes de fundição sob pressão feitos de aço H13 nos Estados Unidos precisam ser nitretados, e a nitretação é usada em vez do revenimento único. A dureza da superfície chega a HRC65 ～ 70, enquanto o núcleo do molde possui baixa dureza e boa tenacidade, de forma a obter excelente integração.

Propriedades mecânicas. O processo de nitretação é um processo comumente usado para tratamento de superfície de moldes de fundição sob pressão. No entanto, quando uma fina e quebradiça camada branca aparece na camada nitretada, ela não resiste ao efeito de tensão térmica alternada e é fácil de produzir microfissuras e reduzir a resistência à fadiga térmica. Portanto, durante o processo de nitretação, o processo deve ser estritamente controlado para evitar a geração de camadas quebradiças. Os países estrangeiros propõem o uso de processos de nitretação secundários e múltiplos. O método de nitretação repetida pode decompor a camada de nitreto brilhante branco que é propensa a microfissuras durante o serviço, aumentar a espessura da camada de nitretação e, ao mesmo tempo, fazer com que a superfície do molde tenha uma camada espessa de tensão residual, de modo que a vida útil do o molde pode ser significativamente melhorado. Além disso, existem métodos como a carbonitretação em banho de sal e a nitrocarbonetação com enxofre em banho de sal. 

Esses processos são amplamente usados ​​em países estrangeiros e raramente vistos na China. Por exemplo, o processo TFI + ABI é imerso em um banho de sal oxidante alcalino após a nitrocarbonetação em um banho de sal. A superfície da peça está oxidada e parece preta, e sua resistência ao desgaste, resistência à corrosão e resistência ao calor foram melhoradas. A vida útil da matriz de fundição sob pressão de liga de alumínio tratada por este método é aumentada em centenas de horas. Outro exemplo é o processo oxynit desenvolvido na França, onde a nitrocarbonetação seguida de nitretação é aplicada em moldes de fundição sob pressão de metais não ferrosos com mais características.

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