為了提高3Cr2W8V鋼制鋁合金壓鑄模使用壽命,對(duì)熱處理工藝進(jìn)行了改進(jìn),取得了較好的效果。下面介紹三種改進(jìn)工藝。
(1)低溫淬火高溫回火 對(duì)鍛件毛坯先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理:1100~1150℃加熱淬油,680~720℃回火,回火后硬度為28~32HRC。
采用較低的溫度淬火,奧氏體晶粒細(xì)化1級(jí),沖擊韌度能提高19.6~39.2J/m2,而奧氏體晶粒由2級(jí)增至8級(jí),疲勞強(qiáng)度提高15%~52%。奧氏體晶粒大小主要取決于鋼的成分、加熱前的原始組織、加熱工藝。3Cr2W8V鋼屬本質(zhì)晶粒鋼。若加熱溫度超過(guò)950℃,合金碳化物能充分溶入到奧氏體中去,對(duì)奧氏體長(zhǎng)大阻礙作用消失,隨著加熱溫度的升高,奧氏體晶粒會(huì)變得粗大。因此,原常規(guī)淬火工藝容易引起晶粒粗大,而采用較低的加熱溫度,保留部分未溶的碳化物,有助于阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大,同時(shí)部分細(xì)目小的未溶碳化物存在于淬火組織中,可提高模具拉中擊韌度和強(qiáng)度。低溫加熱出爐后不直接淬油,而是先進(jìn)入240℃硝鹽中等溫1h。最后再經(jīng)650℃×2h高溫回火兩次。
經(jīng)低淬高回?zé)崽幚砗螅捕葹?3~48HRC,較常規(guī)處理模具壽命提高2~3倍。
(2)離子滲氮處理 為了提高壓鑄模的耐蝕性、耐磨性、抗熱疲勞性和抗粘附性能,可采用離子滲氮工藝。
離子滲氮滲層的硬度分布曲線比較平穩(wěn),不易產(chǎn)生剝落和熱疲勞。對(duì)于形狀復(fù)雜的壓鑄模,難以獲得均勻的加熱和均勻的滲層,因此不宜采用離子滲氮法。
離子滲氮前,模具的預(yù)備熱處理?xiàng)l件,對(duì)滲層質(zhì)量和模具壽命影響極大。3Cr2W8V鋼壓鑄模在滲氮前的預(yù)備熱處理狀態(tài),以淬火最好,調(diào)質(zhì)次之,退火的效果最差。
經(jīng)淬火或調(diào)質(zhì)處理的壓鑄模,在離子滲氮后,可大幅度地提高脫模性和抗粘模能力。
離子滲氮溫度以450~520℃為宜,經(jīng)6~9h處理后,滲氮層深度可達(dá)0.2~0.3mm。滲氮溫度過(guò)低,滲層太薄,溫度過(guò)高,則表層易出現(xiàn)疏松層和降低抗粘模能力。
離子滲氮層的厚度以0.2~0.3mm為宜。磨損掉的離子滲氮層,經(jīng)修復(fù)和再次離子滲氮后,可重復(fù)投入試用,從而可極大地提高模具總的使用壽命。
(3)氮碳共滲 照相機(jī)機(jī)身壓鑄模,采用570℃×4h+600℃×2h兩段氣體氮碳共滲,在爐內(nèi)冷卻到250℃,出爐后空冷或油冷,200℃×2h回火。照相機(jī)機(jī)身壓鑄模使用壽命由鹽浴氮碳共滲處理的3000件提高到25000件,且脫模順利,基本無(wú)變形。
3Cr2W8V鋼制鋁合金壓鑄模的熱處理工藝方法還有幾種,我們一定要具體情況具體分析,不同的壓鑄對(duì)象,熱處理工藝應(yīng)有所差別。