为了提高3Cr2W8V钢制铝合金压铸模使用寿命,对热处理工艺进行了改进,取得了较好的效果。下面介绍三种改进工艺。
(1)低温淬火高温回火 对锻件毛坯先进行调质处理:1100~1150℃加热淬油,680~720℃回火,回火后硬度为28~32HRC。
采用较低的温度淬火,奥氏体晶粒细化1级,冲击韧度能提高19.6~39.2J/m2,而奥氏体晶粒由2级增至8级,疲劳强度提高15%~52%。奥氏体晶粒大小主要取决于钢的成分、加热前的原始组织、加热工艺。3Cr2W8V钢属本质晶粒钢。若加热温度超过950℃,合金碳化物能充分溶入到奥氏体中去,对奥氏体长大阻碍作用消失,随着加热温度的升高,奥氏体晶粒会变得粗大。因此,原常规淬火工艺容易引起晶粒粗大,而采用较低的加热温度,保留部分未溶的碳化物,有助于阻止奥氏体晶粒长大,同时部分细目小的未溶碳化物存在于淬火组织中,可提高模具拉中击韧度和强度。低温加热出炉后不直接淬油,而是先进入240℃硝盐中等温1h。最后再经650℃×2h高温回火两次。
经低淬高回热处理后,硬度为43~48HRC,较常规处理模具寿命提高2~3倍。
(2)离子渗氮处理 为了提高压铸模的耐蚀性、耐磨性、抗热疲劳性和抗粘附性能,可采用离子渗氮工艺。
离子渗氮渗层的硬度分布曲线比较平稳,不易产生剥落和热疲劳。对于形状复杂的压铸模,难以获得均匀的加热和均匀的渗层,因此不宜采用离子渗氮法。
离子渗氮前,模具的预备热处理条件,对渗层质量和模具寿命影响极大。3Cr2W8V钢压铸模在渗氮前的预备热处理状态,以淬火最好,调质次之,退火的效果最差。
经淬火或调质处理的压铸模,在离子渗氮后,可大幅度地提高脱模性和抗粘模能力。
离子渗氮温度以450~520℃为宜,经6~9h处理后,渗氮层深度可达0.2~0.3mm。渗氮温度过低,渗层太薄,温度过高,则表层易出现疏松层和降低抗粘模能力。
离子渗氮层的厚度以0.2~0.3mm为宜。磨损掉的离子渗氮层,经修复和再次离子渗氮后,可重复投入试用,从而可极大地提高模具总的使用寿命。
(3)氮碳共渗 照相机机身压铸模,采用570℃×4h+600℃×2h两段气体氮碳共渗,在炉内冷却到250℃,出炉后空冷或油冷,200℃×2h回火。照相机机身压铸模使用寿命由盐浴氮碳共渗处理的3000件提高到25000件,且脱模顺利,基本无变形。
3Cr2W8V钢制铝合金压铸模的热处理工艺方法还有几种,我们一定要具体情况具体分析,不同的压铸对象,热处理工艺应有所差别。