减少压铸模裂纹的工艺研究与应用

发布时间：2021-08-01 20:46

　　为减少压铸模裂纹的产生,延长压铸模使用寿命,采用普通热作模具钢及高钼热作模具钢,试验了其开始产生龟裂纹的模次。考查两种模具钢表面氮化后开始出现龟裂纹的模次及龟裂纹的深度,并对模具加工的残余应力进行了分析。结果表明,相同产品、相同生产条件下,做了气体表面氮化的模具寿命比不处理模具寿命延长53%～75%。 

【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2020,40(08)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

试验仪器示意图

从表2可以看出,模具钢硬度越高,抗热疲劳强度越高,出现表面龟裂纹的模次就越高。因为模具钢整体硬度越高,内部韧性就越低,在模具残余应力集中位置就容易出现大开裂。为此,试验另一种表面处理工艺,在保证模具钢内部韧性的前提下,提高表面硬度来提高模具钢抗热疲劳强度,见图2。从图2可以看出,盐浴氮化的硬度会大于气体氮化,理论上盐浴氮化出现表面龟裂纹的模次会大于气体氮化的。分别用未处理试样、盐浴氮化试样和气体氮化试样做冷热交替循环试验,材料是H13钢,见表2,可知出现表面龟裂纹的最大模次是3 600,因此试验的模次设定为5 000。试验结果见图3和表3,发现没有表面处理的试样龟裂纹的平均深度及最大深度都最大;气体氮化试样龟裂纹的平均深度及最大深度都最小。表3显示盐浴氮化试样出现表面龟裂纹最早,而气体氮化试样出现表面龟裂纹最迟。盐浴氮化出现表面龟裂纹的模次小于气体氮化,同时表面龟裂纹的平均深度及最大深度也比气体氮化深。原因是盐浴氮化表面出现0.01 mm的白层,产生应力集中。

从图2可以看出,盐浴氮化的硬度会大于气体氮化,理论上盐浴氮化出现表面龟裂纹的模次会大于气体氮化的。分别用未处理试样、盐浴氮化试样和气体氮化试样做冷热交替循环试验,材料是H13钢,见表2,可知出现表面龟裂纹的最大模次是3 600,因此试验的模次设定为5 000。试验结果见图3和表3,发现没有表面处理的试样龟裂纹的平均深度及最大深度都最大;气体氮化试样龟裂纹的平均深度及最大深度都最小。表3显示盐浴氮化试样出现表面龟裂纹最早,而气体氮化试样出现表面龟裂纹最迟。盐浴氮化出现表面龟裂纹的模次小于气体氮化,同时表面龟裂纹的平均深度及最大深度也比气体氮化深。原因是盐浴氮化表面出现0.01 mm的白层,产生应力集中。表3 不同表面状态下H13钢出现表面龟裂纹的模次Tab.3 Mould cycles of H13 steel with different surface treatment when crack appears 硬度(HRC) 表面处理 试验/次 47 未处理 1 500 47 盐浴氮化 1 000 47 气体氮化 3 500

【参考文献】：
期刊论文
[1]世界模具钢生产的现状和进展[J]. 杨贵根,朱祖昌.  热处理技术与装备. 2006(06)
[2]压铸模具钢的选择与提高压铸模寿命的途径[J]. 胡心平,戴挺,吴炳尧.  特种铸造及有色合金. 2003(04)



本文编号：3316218