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锁具压铸表面处理新技术详解

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时间:2019/8/19 6:15:03
锁具压铸加工是机械制造的重要组成部分,而锁具压铸的水平、质量和寿命则与模具表面强化技术息息相关。随着科学技术的进步,近年来各种锁具表面处理技术出现较大的进展。
锁具压铸表面处理新技术详解
锁具压铸是模具中的一个大类。随着我国汽车摩托车工业的迅速发展,压铸行业迎来了发展的新时期。同时,也对锁具压铸的综合力学性能、寿命等提出了更高的要求。要满足不断提高的使用性能需求仅仅依靠新型模具材料的应用仍然很难满足,必须将各种表面处理技术应用到锁具压铸的表面处理当中才能达到对锁具压铸高效率、高精度和高寿命的要。在各种模具中,锁具压铸的工作条件是较为苛刻的。压力铸造是使熔融金属在高压、高速下充满模具型腔而压铸成型,在工作过程中反复与炽热金属接触,因此要求锁具压铸有较高的耐热疲劳、导热性耐磨性、耐蚀性、冲击韧性、红硬性、良好的脱模性等。因此,对锁具压铸的表面处理技术要求较高近年来,各种锁具压铸表面处理新技术不断涌现,但总的来说可以分为以下三个大类:(1)传统热处理工艺的改进技术;(2)表面改性技术,包括表面热扩渗处理、表面相变强化、电火花强化技术等;(3)涂镀技术,包括化学镀等。

传统的锁具压铸热处理工艺是淬火-回火,以后又发展了表面处理技术。由于可作为锁具压铸的材料多种多样,同样的表面处理技术和工艺应用在不同的材料上会产生不同的效果。史可夫最近提出针对模具基材和表面处理技术的基材预处理技术,在传统工艺的基础上,对不同的模具材料提出适合的加工工艺,从而改善模具性能,提高模具寿命。热处理技术改进的另一个发展方向,是将传统的热处理工艺与先进的表面处理工艺相结合,提高锁具压铸的使用寿命。如将化学热处理的方法碳氮共渗,与常规淬火、回火工艺相结合的NQN(即碳氮共渗-淬火-碳氮共渗)复合强化,不但得到较高的表面硬度,而且有效硬化层深度增加、渗层硬度梯度分布合理、回火稳定性和耐蚀性提高,从而使得锁具压铸在获得良好心部性能的同时,表面质量和性能大幅提高。

近年来,在模具表面强化中采用加入稀土元素的方法得到广泛推崇。这是因为稀土元素具有提高渗速、强化表面及净化表面等多种功能〔13〕,它对改善模具表面组织结构,表面物理、化学及力学性能均有极大地影响,可提高渗速、强化表面、生成稀土化合物。同时可消除分布在晶界上微量杂质的有害作用,起着强化和稳定模具型腔表面晶界的作用。另外,稀土元素与钢中的有害元素发生作用,生成高熔点化合物,又可抑制这些有害元素在晶界上偏聚,从而降低深层的脆性等。在锁具压铸表面强化处理工艺中加入稀土元素成分,能够明显提高各种渗入法的渗层厚度、提高表面硬度,同时使得渗层组织细小弥散、硬度梯度下降,从而使得模具的耐磨性、抗冷、热疲劳性能等显著提高,从而大幅度提高模具寿命。目前应用于锁具压铸型腔表面的处理方法有:稀土碳共渗、稀土碳氮共渗、稀土硼共渗、稀土硼铝共渗、稀土软氮化、稀土硫氮碳共渗等。

模具压力加工是机械制造的重要组成部分,而模具的水平、质量和寿命则与模具表面强化技术休戚相关。随着科学技术的进步,近年来各种模具表面处理技术出现较大的进展。表现在:①传统的热处理工艺的改进及其与其他新工艺的结合;②表面改性技术,包括渗碳、低温热扩渗(各种渗氮、碳氮共渗、离子氮化、三元共渗等)、盐浴热扩渗、渗硼、稀土表面强化、激光表面处理和电火花沉积金属陶瓷等;③涂镀技术等方面。但对于工作条件极为苛刻的锁具压铸而言,现有新的表面处理工艺还无法满足不断增长的要求,可以预计更为先进的技术,也有望应用于锁具压铸的表面处理。鉴于表面处理是提高锁具压铸寿命的重要手段之一,因此要提高我国锁具压铸生产整体水平,表面处理技术将起着举足轻重的作用。   

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