تكنولوجيا جديدة للمعالجة السطحية لقالب الصب

كنوع من تقنية تقوية القوالب ، يتم تطبيق تقنية الطلاء بشكل أساسي على المعالجة السطحية للقوالب ذات الظروف العمل البسيطة نسبيًا مثل القوالب البلاستيكية والقوالب الزجاجية والقوالب المطاطية والقوالب الختم. تحتاج القوالب المميتة التي تصب إلى تحمل البيئة القاسية حيث تتناوب الضغوط الحرارية والحرارية ، لذلك لا تستخدم تقنية الطلاء عمومًا لتعزيز سطح القالب الذي يموت. القوالب الصب التي تموت هي فئة كبيرة في القالب. مع التطور السريع لصناعة السيارات والدراجات النارية في الصين ، دخلت صناعة الصب في عصر جديد من التطوير. في الوقت نفسه ، يضع أيضًا متطلبات أعلى على الوظيفة الميكانيكية وحياة الصب المتكامل. لا يزال من الصعب تلبية احتياجات الاستخدام المستمر لمواد العفن الجديدة. من الضروري تطبيق العديد من تقنيات المعالجة السطحية على المعالجة السطحية لقوالب الصب من أجل تحقيق الكفاءة العالية ودقة عالية وطول العمر من القوالب التي تصب. . من بين القوالب المختلفة ، تكون ظروف العمل في القالب الصب القاسية قاسية نسبيًا. تزوير الضغط هو جعل المعدن المنصهر يملأ تجويف القالب تحت الضغط العالي والسرعة العالية والموت. يتم الاتصال به مرارًا وتكرارًا مع المعدن الساخن أثناء عملية العمل. لذلك ، هناك حاجة إلى القالب الذي يموت من مقاومة الحرارة العالية ، والتوصيل الحراري ، ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل. الخصائص ، التأثير المتانة ، صلابة حمراء ، خصائص إطلاق جيدة ، إلخ. لذلك ، فإن تقنية المعالجة السطحية لقوالب الصب التي تموت مرتفع نسبيًا. في السنوات الأخيرة ، ظهرت تقنيات جديدة مختلفة للمعالجة السطحية لقوالب الصب ، ولكن بشكل عام يمكن تقسيمها إلى الفئات الثلاث التالية: (1) تقنيات تحسين عمليات المعالجة الحرارية التقليدية ؛ (2) تقنية تعديل السطح ، بما في ذلك معالجة الانتشار الحراري السطحي ، وتعزيز طور السطح ، تقنية تعزيز الشرارة الكهربائية ، إلخ ؛ (3) تكنولوجيا الطلاء ، بما في ذلك الطلاء بالكهرباء.

تعمل التحسينات في عمليات المعالجة الحرارية التقليدية لعمليات المعالجة الحرارية التقليدية لقوالب الصب التي تموت على تبريد ، وتم تطوير تقنيات المعالجة السطحية في المستقبل. نظرًا لأن المواد المتوفرة كقوالب الصب الممولة متنوعة ، فإن تقنيات المعالجة السطحية نفسها وتطبيقات العملية يمكن أن يكون لها تأثيرات مختلفة على مواد مختلفة. اقترح Schkov مؤخرًا تقنية المعالجة بالركيزة للركيزة وتكنولوجيا المعالجة السطحية. استنادًا إلى العملية التقليدية ، يتم اقتراح تقنية معالجة مناسبة لمواد العفن المختلفة لتحسين وظيفة القالب وتحسين عمر القالب. يتمثل اتجاه تطور آخر لتحسين تكنولوجيا المعالجة الحرارية في الجمع بين عملية المعالجة الحرارية التقليدية مع تحسين عملية المعالجة السطحية للأسلاف لتحسين عمر خدمة القالب الذي يموت. على سبيل المثال ، الكربون عن طريق المعالجة الحرارية الكيميائية ، جنبا إلى جنب مع عمليات التبريد التقليدية والتخفيف ، NQN (IE ، تعزيز الكربون الكربون الكربوني) ، لا يحصل فقط على صلابة السطح العالية ، ولكن أيضا الصلب فعالة. يتم زيادة عمق الطبقة ، وتدرج الصلابة للطبقة عادلة ، والخداع غير مضطرب ، وتحسن مقاومة التآكل ، بحيث يحقق القالب المميت الوظيفة الأساسية الجيدة بينما يتم تحسين جودة السطح ووظائفها .

تكنولوجيا السطح السطحية تقنية الانتشار الحراري

يشمل هذا النوع المكربن ​​والنيترنج والبورون والكربون والكربون الكربون.

المكربن ​​والكربون

يتم تطبيق عملية المكربن ​​على تقوية سطح القالب الباردة والساخنة وقوالب البلاستيك لتحسين عمر العفن. على سبيل المثال ، قالب 3CR2W8V الصلب الذي يموت من الصلب ، أول كربنة ، ثم تم إخمادها من خلال 1140 ~ 1150 درجة مئوية ، ومخفف مرتين عند 550 درجة مئوية ، يمكن أن تصل صلابة السطح إلى HRC56 ~ 61 وسبائكهم من 1.8 إلى 3.0 مرات. . عندما يتم تنفيذ الكربورات ، تكون العمليات الرئيسية هي المكربن ​​الصلبة للمسحوق ، والكربان الغازي ، والكربان الفراغي ، والكربون الأيوني ، والكربون الذي يتكون عن طريق إضافة النيتروجين في جو المكربن. من بينها ، الفراغات المكربن ​​والكربون الأيوني هي التقنيات التي تم تطويرها في العشرين عامًا الماضية. تتمتع هذه التكنولوجيا بخصائص سرعة الترشيح السريعة ، وسمك الطبقة المتوسط ​​، وتدرج تركيز الكربون اللطيف والتشوه الصغير في قطعة العمل ، والتي ستكون على سطح القالب ، وخاصة القالب الدقيق. دور العلاج السطحي يلعب دورًا متزايد الأهمية.

نيترنج وتكنولوجيا التوسع الحراري منخفضة الحرارة ذات الصلة

يشمل هذا النوع النيتريد ، النيتور الأيوني ، الكربون ، التناضح من الأكسجين النيتروجين ، التناضح الكبريت النيتروجين ، ونيتروجين الكربون الكبريت ، التناضح الثلاثي الأكسجين النيتروجين. هذه الطرق بسيطة في العملية ، قوية في القدرة على التكيف ، ودرجة حرارة التسلل المنخفضة (عمومًا 480-600 درجة مئوية) ، وتشوه صغير في قطعة العمل ، وخاصةً مناسبة لتقوية السطح من القوالب الدقيقة ، وارتفاع صلابة وارتداء طبقة النيتريد. وظيفة جيدة لمكافحة الموصية. قالب 3CR2W8V الصلب الذي يموت من الصلب ، بعد تبريده وتهدئة ، نيترنج عند 520 ~ 540 درجة مئوية ، تكون عمر الخدمة أفضل مرتين إلى 3 مرات من قالب غير النترنج. في الولايات المتحدة ، يجب أن يكون قالب الصب المصنوع من الصلب H13 من النترايد ، ويتم استبداله بالنيترنج. تكون صلابة السطح عالية مثل HRC65-70 ، وصدة قلب القالب منخفضة والصلابة جيدة ، وبالتالي الحصول على وظيفة ميكانيكية منسقة شاملة ممتازة. عملية النترايد هي عملية شائعة الاستخدام للمعالجة السطحية لقوالب الصب. ومع ذلك ، عندما يكون للطبقة النيترية طبقة رقيقة وهشة بيضاء ، لا يمكن أن تصمد أمام تأثير الإجهاد الحراري المتناوب ، ومن السهل توليد القطع الصغيرة وتقليل مقاومة التعب الحراري. لذلك ، في عملية النترايد ، يجب التحكم في العملية بصرامة لتجنب توليد طبقة هشة. في الآونة الأخيرة ، اقترحت الدول الأجنبية استخدام عمليات النترنج الثانوية والمتعددة. يمكن أن تتحلل طريقة النترايد المتكررة من طبقة النيتريد البيضاء الساطعة التي تولد بسهولة microcracks أثناء عملية الخدمة ، وتزيد من سمك طبقة النترهة ، وفي نفس الوقت ، يكون لسطح القالب طبقة إجهاد متبق سميكة ، بحيث تكون الحياة من القالب يمكن تحسينها بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، هناك طرق مثل كربون حمامات الملح وحمامات كبريتات كبريتن النيتروجين. تستخدم هذه العمليات على نطاق واسع في الخارج ونادرة في البحر. على سبيل المثال ، يتم غمر عملية TFI+ABI في حمام الملح المؤكسد الأساسي بعد النيتروكربور في حمام الملح. يتأكسد سطح الشغل وله لون أسود ، ويتم تحسين مقاومة التآكل ومقاومة التآكل ومقاومة الحرارة. تم تحسين حياة قالب سبيكة الألومنيوم التي تُعالج بهذه الطريقة بعدة مئات من الساعات. مثال آخر هو عملية Oxynit للنيترينغ بعد ترشيح الكربون الكبريت النيتروجين المشترك في فرنسا. إنه أكثر ملاءمة للقوالب غير المعدنية غير المعدنية.

البورون

بسبب الصلابة العالية للطبقة البورون (فبراير: HV1800 ~ 2300 ، FE2B: HV1300 ~ 1500) ، ومقاومة التآكل والصلابة الحمراء ، وكذلك مقاومة بعض التآكل ومكافحة التصاق ، تعتبر تقنية البورون أفضل في صناعة القوالب. تطبيق التأثير. ومع ذلك ، نظرًا لأن ظروف عمل قوالب الصب التي تتطلب الأمر للغاية ، فإن عملية التمييز البورون أقل استخدامًا في المعالجة السطحية لقوالب الصب. ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، تم تطوير طريقة محسنة للبورون لحل المشكلات المذكورة أعلاه ، وتم تطبيقها على المعالجة السطحية لقوالب الصب. مثل مكونات متعددة ، طلاء مسحوق وهلم جرا. تتمثل طريقة تخصيص مسحوق الطلاء في خلط مركب البورون وعامل التسلل الآخر وتطبيقه على سطح القالب الذي يموت. بعد تقلب السائل ، يتم إغلاقه وختمه وفقًا لطريقة مسحوق البورون العام ، ويتم تسخينه عند 920 درجة مئوية لمدة 8 ساعات. الهواء البارد. يمكن أن تحصل هذه الطريقة على طبقة تسلل كثيفة ومتوسطة ، ويتم تحسين الصلابة ، ومقاومة التآكل ، وقوة الانحناء لسطح القالب ، ويتم تحسين عمر خدمة القالب بشكل موحد بأكثر من مرتين.

تعزيز سطح الأرض النادر

في السنوات الأخيرة ، تم الإشادة على نطاق واسع طريقة إضافة عناصر أرضية نادرة في تقوية السطح للقوالب. وذلك لأن العناصر الأرضية النادرة لها العديد من الوظائف مثل تحسين معدل التخلل ، وتعزيز السطح وتنقية السطح. له تأثير كبير على تحسين بنية السطح للقالب ، والوظائف الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية ، ويمكن أن تحسن سرعة التسرب والتعزيز. السطح ، مركب الأرض النادر الطبيعي. في الوقت نفسه ، يمكن القضاء على الآثار الضارة للشوائب النزرة الموزعة على حدود الحبوب ، ويتم تشغيل تأثير تقوية وعدم ترتيب حدود الحبوب لسطح تجويف القالب. بالإضافة إلى ذلك ، تتفاعل العناصر الأرضية النادرة مع عناصر ضارة في الصلب ، ويمكن فصل مركبات نقاط الانصهار العالية الطبيعية عند حدود الحبوب وفقًا لهذه العناصر الضارة ، مما يقلل من هشاشة الطبقات العميقة. يمكن أن تؤدي إضافة مكونات العناصر الأرضية النادرة في عملية تعزيز السطح إلى القالب الذي يموت بشكل كبير إلى تحسين سمك طبقة التسلل وصلابة السطح في طرق التسلل المختلفة ، وفي نفس الوقت ، البنية المجهرية للطبقة المتسللة يتم تشتيت ناعما وينخفض ​​تدرج الصلابة ، مما يجعل مقاومة ارتداء القالب ومقاومةها. تم تحسين وظائف الإرهاق الباردة والساخنة بشكل كبير ، وبالتالي تحسين حياة القالب. في الوقت الحاضر ، تشمل طرق المعالجة المطبقة على سطح تجويف القالب الذي يموت: ترشيح كربون نادر ، كربون نادر ، نادر من البورون الأرضية النادرة ، ترشيح نادر من البورون والألومينيوم النادر ، نيترنج ناعم ناعم نادر الأرض ، نادرة كبريتر كبريتن نيتروجين.

علاج سطح الليزر

معالجة سطح الليزر هي طبقة رقيقة يتم تسخينها بواسطة شعاع ليزر لإذابة سطح الشغل بسرعة إلى عمق معين ، وهي مغلفة على سطح قطعة العمل عن طريق السبائك الفراغية ، وزراعة الكهربية ، وزراعة الأيونات ، وما إلى ذلك ، وما إلى ذلك ، و مشعو مع المعدن قاعدة تحت تشعيع الليزر. تنصهر بالكامل ، بعد التكثيف ، يتم الحصول على طبقة سبيكة مع وظيفة خاصة من 10 إلى 1000 ميكرون في سمك على سطح القالب ، ومعدل التبريد يعادل تبريد البرد. على سبيل المثال ، يتم علاج سطح الصلب H13 بواسطة عملية ذوبان سريع بالليزر. تحتوي منطقة الانصهار على صلابة عالية وعدم انقطاع الحرارة الجيدة ، ولها مقاومة عالية للتشوه البلاستيكي. له تأثير إلحاح كبير على بدء وتوسيع تشققات التعب. في الآونة الأخيرة ، استخدم Saha و Dahot طريقة طبقة Cladding Laser Cladding VC على طول الركيزة H13. يوضح البحث أن سطح القالب الذي تم الحصول عليه هو طلاء مركب VC الصلب والكثيف وغير المسامي ، وهو ليس قويًا جدًا. مقاومة الأكسدة عند 600 درجة مئوية ، ولديها قدرة قوية على مقاومة تقليل المعدن المنصهر. تحت عمل المجال الكهربائي ، تولد العملية درجات حرارة عالية ومرتفعة على سطح المعدن الأساسي ، وتخترق في وقت واحد مادة المصفرة الأيونية لتشكيل الرابطة المعدنية للسطح ، ويخضع سطح المعدن الأساسي أيضًا تحول المرحلة الفورية لتشكيل martensite وغرامة. منظمة أوستنيكية. تختلف هذه العملية عن اللحام ، وكذلك التسلل أو التسلل عنصري ، ويجب أن تكون عملية بينهما. إنه يستفيد بشكل جيد من مقاومة التآكل العالية ، ومقاومة درجة الحرارة العالية ومقاومة التآكل لمادة cermet ، والعملية بسيطة وتكلفة منخفضة نسبيا. إنها طريقة جديدة للمعالجة السطحية لقوالب الصب.

تقنية طلاء الطلاء هي نوع من تقنية تقوية القالب ، والتي يتم تطبيقها بشكل أساسي على سطح القوالب ذات الظروف العمل البسيطة نسبيًا مثل القوالب البلاستيكية والقوالب الزجاجية والقوالب المطاطية والقوالب الختم. تحتاج القوالب المميتة التي تصب إلى تحمل البيئة القاسية حيث تتناوب الضغوط الحرارية والحرارية ، لذلك لا تستخدم تقنية الطلاء عمومًا لتعزيز سطح القالب الذي يموت. ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، تم الإبلاغ عن تعزيز سطح القالب الذي يموت من خلال طريقة الطلاء المركبة الكيميائية لتحسين خاصية إطلاق العفن وخاصية إطلاق العفن لسطح القالب. تتسلل الطريقة إلى جزيئات polytetrafluoroethylene على قالب مصبقة القائم على الألومنيوم ثم يؤدي (NIP) -polytetrafluoroethylene المركب. تبين التجارب أن هذه الطريقة ممكنة من حيث العملية والوظيفة ، مما يقلل بشكل كبير من معامل الاحتكاك لسطح القالب.

خاتمة معالجة ضغط القالب هي مكون مهم في التصنيع الميكانيكي ، ويرتبط مستوى وجودة وطول عمر القالب بتكنولوجيا تقوية سطح القالب. مع تحسين العلوم والتكنولوجيا ، أحرزت تقنيات معالجة سطح العفن المختلفة تقدمًا كبيرًا في السنوات الأخيرة. يتجلى في: 1 تحسين عملية المعالجة الحرارية التقليدية وتجمعها مع العمليات الجديدة الأخرى ؛ 2 تقنية تعديل السطح ، بما في ذلك الكربورات ، الانتشار الحراري في درجات الحرارة المنخفضة (نيترنج مختلف ، الكربون ، نيترنج الأيوني ، ترشيح ثلاثي ، وما إلى ذلك ، الانتشار الحراري للاستحمام الملح ، والبورون ، وتعزيز سطح الأرض النادر ، وعلاج سطح الليزر ، وعلاج إدم ؛ 3 طلاء التكنولوجيا. ومع ذلك ، بالنسبة لقوالب الصب التي تموت مع ظروف عمل صارمة للغاية ، فإن عملية المعالجة السطحية الجديدة الحالية لا يمكن أن تفي بمتطلبات المتزايدة باستمرار ، ومن المتوقع أن تزيد من تحسين تكنولوجيا الأسلاك ، ومن المتوقع أيضًا ذلك يتم تطبيقها على المعالجة السطحية لقوالب الصب. في ضوء حقيقة أن المعالجة السطحية هي واحدة من الوسائل المهمة لتحسين عمر القالب المميت ، من الضروري تحسين المستوى العام لإنتاج القالب- يلعب صب القوالب في الصين ، وتكنولوجيا المعالجة السطحية دورًا محوريًا.