Việc thay thế thép truyền thống bằng hợp kim nhôm để chế tạo ô tô có thể giảm trọng lượng cả xe khoảng 30%. Bởi vì khuôn đúc là khuôn đúc kim loại nóng chảy áp suất cao (30 ~ 150MPa) 400 ~ 1,6000C. Trong quá trình đúc, khuôn được làm nóng và làm mát định kỳ, và bị ăn mòn và ăn mòn bởi kim loại nóng được phun ở tốc độ cao. Vật liệu khuôn yêu cầu cao hơn về khả năng chống mỏi nhiệt, dẫn nhiệt, chống mài mòn tốt, chống ăn mòn và các đặc tính cơ học ở nhiệt độ cao. Để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất ngày càng cao, vẫn còn khó khăn để đáp ứng ứng dụng của riêng vật liệu khuôn. Các công nghệ xử lý bề mặt khác nhau phải được áp dụng để xử lý bề mặt của khuôn đúc để đáp ứng các yêu cầu về hiệu quả cao, độ chính xác cao và tuổi thọ lâu dài của khuôn đúc.
Thay đổi thành phần hóa học bề mặt để tăng cường
(1) Carburizing.
Carburizing là một quá trình xử lý nhiệt hóa học bề mặt đặt thép vào môi trường thấm cacbon và nung nóng nó đến vùng Austenit một pha trong một khoảng thời gian nhất định để cho phép các nguyên tử cacbon xâm nhập vào bề mặt thép. Quá trình cacbon hóa được thực hiện trên At3 (850 ° C đến 950 ° C). Mục đích của nó là tăng nồng độ cacbon của bề mặt khuôn sau khi xử lý nhiệt, do đó độ cứng, độ bền mòn và độ bền mỏi do tiếp xúc của lớp bề mặt được cải thiện đáng kể so với lõi, trong khi lõi duy trì độ bền nhất định và cao. độ dẻo dai. Có thấm cacbon rắn và thấm cacbon lỏng.
(2) Thấm nitơ.
Thấm nitơ là một phương pháp xử lý nhiệt hóa học cho phép các nguyên tử nitơ hoạt động xâm nhập vào bề mặt phôi ở một nhiệt độ nhất định. Mục đích của nó là cải thiện độ cứng bề mặt, khả năng chống mài mòn, giới hạn mỏi, độ cứng nhiệt và khả năng chống chấn động của phôi. Nói chung, sau khi làm nguội và tôi luyện (45-47HRC), khuôn đúc phải được nitrid hóa, và độ sâu của lớp nitrided phải là 0,15-0,2mm. Có thấm nitơ khí, thấm nitơ ion. Thép H13 được sử dụng làm khuôn rỗng của nhôm định hình đùn, dầu được làm nguội ở 1,80 ° C 560%: tôi luyện hai lần x2h, độ cứng 48HRC. Sau khi thấm nitơ ion ở 520 ℃ x4h, hồ sơ đùn ra khỏi khuôn đã tăng từ 1.000kg lên 4.500kg, và tuổi thọ tăng gấp 3 lần.
Tối ưu hóa thiết kế khuôn và quy trình đúc khuôn
Giảm các góc nhọn và các góc trên khuôn, sử dụng vật liệu hợp lý, chuẩn hóa quy trình xử lý và nhiệt luyện. Quá trình xử lý thấm nitơ của khuôn nên kiểm soát độ cứng bề mặt của khuôn HV,> 600, và độ sâu của lớp nitrua đạt 0,12 ~ 0,2mm. Làm nóng khuôn một cách chính xác, tối ưu hóa khuôn để cải thiện việc làm mát bên trong, làm cho khuôn có được hiệu ứng cân bằng nhiệt đồng nhất, làm cho khuôn duy trì nhiệt độ ổn định và thấp, phun lớp phủ hợp lý, lớp phủ quan trọng để trì hoãn các vết nứt do mỏi nhiệt, và cải thiện tuổi thọ khuôn và lợi ích .
