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怎样防止锌合金压铸模的热处理变形、开裂。

2021-10-28 10:20:37

怎样防止锌合金压铸模的热处理变形、开裂。

压铸模生产加工过程中,由于铸件形状结构较复杂,各部件在截面尺寸上有较大差别,所以热处理时,各部件的受热速度和冷却速度不同。这一状况会在零件的不同部位产生不同的热应力、组织应力和相变体。导致零件体积发生异常膨胀或收缩,从而使其尺寸和形状发生较大的偏差,甚至引起裂纹。

压铸件热处理变形、开裂的原因很多,主要有钢的化学成分与原始组织、零件的结构形状、截面尺寸、热处理工艺等。生产实践中,常常不能彻底消除变形,只能尽可能地降低其发生的程度,但只要采取适当措施,裂缝完全可以避免产生裂缝。

预备热处理

锌合金压铸

我们所说的预备热处理相对于最后热处理来说,是在最后热处理前再加上一个作为准备作用的热处理步骤,这一步骤可为最终热处理提供良好的机加性能或组织形态。常用的预备热处理工艺有:退火,正火,调节等。

对共析钢冲裁模的预备热处理,着重于去除锻件内部的网状二次渗碳体、细化晶粒及内部应力。详细的工艺为:先进行正火处理,然后进行球化退火。对冲裁凹模零件,应先通过低温回火使其稳定。但对形状较复杂、精度要求较高的模具,由于热处理过程中变形和裂纹的可能性较大,所以在其粗加工和精加工开始前,应进行适当的质量调整,并为最终热处理做好准备,尽可能避免产生裂纹。

调质方式及零件保护。

调质和回火是最容易导致零件变形和开裂的工艺。对某些小型压铸模、细长圆筒形、高合金钢等零件,应避免采用直接加热淬火,而应先预热至520~580度,然后放入中温的盐浴炉加热至淬火温度。实验表明,使用这种加热方式的零件,其淬火比直接在电炉或反射炉中加热淬火,其变形明显较小,而且裂纹现象基本可避免。

热处理时,奥氏体零件若加热温度过高,将使晶粒粗大,而且容易产生氧化、脱碳等现象,导致零件变形和开裂;较低的温度下,会引起零件内孔收缩,孔径变小。所以,应在加热温度允许的范围内,尽量选用较高温度淬火。对合金钢来说,加热温度过高,会导致内孔膨胀,孔径尺寸变大,较好选择允许的温度下限。

此外,在进行淬火、回火处理时,必须对零件易产生变形、开裂的部位采取有效的保护措施,使其形状与截面对称,内应力保持平衡。特别是对形状复杂的零件,更是如此。常见的保护方法有打包法、填充法、堵塞法等。

优化冷却模式及冷却剂的选择。

压铸件加热完成后,不能从炉子上取下,直接放入冷却剂内,这样容易造成铸件的局部温差过大而变形开裂。因此,正确的做法是把零件放在空气中进行预冷,然后在冷却剂中淬硬。为了确保零件各部分的冷却速度均匀,放入冷却剂后还应进行适当的旋转,并且旋转方向较好是不固定的。

冷却介质的选择同样重要。采用等温淬火或分级淬火工艺处理合金钢,可以有效地降低合金铸件的变形,特别是对形状复杂、尺寸精度要求较高的压铸模。有的具有在油中冷却收缩、在硝酸盐中冷却膨胀的多孔模具零件,合理地利用两种不同介质,也能减少因淬火引起的零件变形。

控制回火过程。

压铸模零件在冷却剂中淬后,不应在空气中停留太长时间,而应及时放入回火炉进行回火处理,消除零件的内应力,减少变形及裂纹倾向。特别是对某些压铸模需进行线切割加工的零件,采用分步淬火及多次回火热处理,可有效地改善零件的淬透性,使其内应力分布均匀,不易变形开裂。进行回火处理时,必须确保低温回火脆性和高温回火脆性出现。


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