壓鑄模具表面處理新技術

各種新型壓鑄模具表面處理技術不斷湧現，但大體可分為以下三類：

• 1.改進傳統熱處理工藝技術；
• 2.表面改性技術，包括表面熱膨脹處理、表面相變強化、電火花強化技術等；
• 3.鍍膜技術，包括化學鍍等。

壓鑄模具是模具中的一大類。 隨著世界汽摩配工業的迅猛發展，壓鑄工業迎來了新的發展時代。 同時，對壓鑄模具的綜合力學性能和壽命也提出了更高的要求。 國際模具協會秘書長羅百輝認為，僅依靠模具新材料的應用，仍難以滿足日益提高的性能要求。 壓鑄模具的表面處理必須應用各種表面處理技術，才能實現壓鑄模具的高效率。 ，高精度和長壽命的要求。 在各種模具中，壓鑄模具的工作條件是比較苛刻的。 壓鑄是在高壓和高速下用熔融金屬填充模具型腔 壓鑄. 它在工作過程中反復接觸鐵水。 因此，要求壓鑄模具具有較高的熱疲勞性、導熱性、耐磨性和耐腐蝕性。 、衝擊韌性、紅硬性、良好的脫模性等，因此對壓鑄模具的表面處理技術要求比較高。

傳統熱處理工藝的改進技術

壓鑄模具的傳統熱處理工藝是調質，後來發展了表面處理技術。 由於可用作壓鑄模具的材料多種多樣，相同的表面處理技術和工藝應用於不同的材料會產生不同的效果。 Schoff提出了模具基板的基板預處理技術和表面處理技術。 

在傳統工藝的基礎上，針對不同模具材料提出合適的加工工藝，以提高模具性能，增加模具壽命。 熱處理技術改進的另一個發展方向是將傳統的熱處理技術與先進的表面處理技術相結合，以提高壓鑄模具的使用壽命。 

例如，化學熱處理方法碳氮共滲，NQN結合常規的調質工藝（即碳氮共滲-淬火-碳氮共滲複合強化），不僅獲得更高的表面硬度，而且獲得有效的硬化層 

深度增加，滲層硬度梯度分佈合理，提高了回火穩定性和耐腐蝕性能，使壓鑄模具在獲得良好型芯性能的同時，表面質量和性能大大提高。

表面改性技術

表面熱擴散技術

這種類型包括滲碳、滲氮、滲硼、碳氮共滲、硫碳氮共滲等。

滲碳和碳氮共滲

滲碳工藝用於塑料模具的冷加工、熱加工和表面強化，可以提高模具的壽命。 例如，3Cr2W8V鋼壓鑄模具先滲碳，1140～1150℃淬火，550℃回火兩次。 表面硬度可達HRC56～61，使壓鑄有色金屬及其合金的模具壽命提高1.8～3.0倍。 . 

滲碳時，主要的工藝方法有固體粉末滲碳、氣體滲碳、真空滲碳、離子滲碳和在滲碳氣氛中加入氮氣形成的碳氮共滲。 其中真空滲碳和離子滲碳是近20年來發展起來的技術。 該技術具有滲碳快、滲碳均勻、碳濃度梯度平滑、工件變形小等特點。 將用於模具表面，尤其是精密模具。 在表面處理中發揮著越來越重要的作用。

滲氮及相關低溫熱膨脹技術

這種類型包括滲氮、離子滲氮、碳氮共滲、氧滲氮、硫滲氮和三元硫碳滲氮、氧、氮和硫。 這些方法加工工藝簡單，適應性強，擴散溫度低，一般為480～600℃，工件變形小，特別適用於精密模具的表面強化，氮化層硬度高，耐磨性好，抗衝擊性好。 - 粘著性能。

3Cr2W8V鋼壓鑄模具，經520～540℃調質、氮化後，使用壽命比非氮化模具長2～3倍。 美國很多用H13鋼製造的壓鑄模具需要氮化，用氮化代替一次回火。 表面硬度高達HRC65～70，而模具型芯硬度低，韌性好，從而獲得優良的整體性。

機械性能。 滲氮工藝是壓鑄模具表面處理常用的工藝。 但是，當滲氮層中出現薄而脆的白色層時，就不能抵抗交變熱應力的作用，容易產生微裂紋，降低熱疲勞抗力。 因此，在滲氮過程中，必須嚴格控制工藝，避免脆層的產生。 國外建議採用二次和多次氮化工藝。 反复滲氮的方法可以分解使用中容易產生微裂紋的白色光亮氮化層，增加滲氮層的厚度，同時使模具表面有一層厚厚的殘餘應力層，使模具的使用壽命延長。模具可以顯著改善。 此外，還有鹽浴碳氮共滲、鹽浴硫磺氮碳共滲等方法。 

這些工藝在國外應用廣泛，在中國很少見。 例如，TFI+ABI工藝在鹽浴中進行氮碳共滲後，再浸入鹼性氧化鹽浴中。 工件表面氧化呈黑色，其耐磨性、耐蝕性和耐熱性得到提高。 經此方法處理的鋁合金壓鑄模具壽命提高數百小時。 又如法國開發的oxynit工藝，在有色金屬壓鑄模具上先進行氮碳共滲，再進行滲氮處理，具有更多的特性。

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