鋁合金壓鑄模具用什么材料最好?(黃巖常用鋁壓鑄模具模架材料)
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鋁合金壓鑄模具用什么材料最好?
因此,鋁合金壓鑄模具LG模具鋼,有四大好處:。
1)薄壁細長芯子不彎曲不斷裂,這對薄壁鋁合金壓鑄模具相當重要;。
2)模具可以長時間保證尺寸穩定,這對尺寸精度要求高的精密模具而言,相當重要;。
3)模具不易產生龜裂,這對零件表面質量要求高的鋁合金產品,相當重要;。
4)模具抗熱磨損和摩擦磨損強,模具壽命長,這是模具人的最大心愿;。
鋁合金壓鑄模具的主要失效形式是沖蝕和熱疲勞龜裂。
要提高壓鑄模具抗沖蝕和抗龜裂性能,提高模具鋼的強度和紅硬性是關鍵。
通俗來講,也就是要選用高硬度和抗高溫軟化性能好的模具鋼。
這里說的高硬度,不是把常規牌號的熱作模具鋼,采用低溫回火的方式提高硬度,而是要選用采用550℃以上的高溫回火,還能保持硬度HRC50以上的高耐熱模具鋼。
黃巖常用鋁壓鑄模具模架材料
1.滲碳滲碳是目前機械工業中應用較普遍的一種化學熱處理方法。
其工藝特點是:將中低高碳的低合金模具鋼和中高碳的高合金鋼模具在增碳的活性介質(滲碳劑)中,加熱到900℃-930℃,使碳原子滲入模具表面層,繼之以淬火并低溫回火,使模具的表層和心部具有不同的成分、組織和性能。
近期又發展到可控氣氛滲碳、真空滲碳和苯離子滲碳等。
2.滲氮將氮滲入鋼表面的過程稱為鋼的氮化。
氮化能使模具零件獲得比滲碳更高的表面硬度、耐磨性能、疲勞性能、紅硬性和耐蝕性能。
因為氮化溫度較低(500-570℃),氮化后模具零件變形較小。
目前,正在廣泛應用離子滲氮、真空滲氮、電解催滲滲氮和高頻滲氮等新技術,縮短了滲氮時間,并可獲得高質量的滲氮層。
3.氮碳共滲氮碳共滲是在含有活性碳、氮原子的介質中同時滲入氮和碳,并以滲氮為主的低溫氮碳共滲工藝(530℃-580℃)。
氮碳共滲的滲層脆性小,共滲時間比滲氮時間大為縮短。
壓鑄模經氮碳共滲后,可明顯提高其熱疲勞性能。
DC53鋼雕刻模具刀口崩裂失效分析
關鍵詞:始鍛溫度;終鍛溫度;帶狀碳化物;應力集中;多源臺階。
在兩件雕刻模具刀口失效部位線切割取樣,分別編號為1#樣件及2#樣件,取樣部位如圖1、圖2所示。
(1)掃描電鏡檢測1#樣件的模具失效件斷口處宏觀檢查,斷裂部位位于刀口根部(見圖3)。
如圖4所示,裂紋源由刀口根部左側萌生,呈若干條平行的細條狀條紋向右側擴展,這是典型的應力集中多源臺階開裂,表明模具刀口根部存在較強的應力集中,造成拉應力開裂。
斷裂面幾乎與刀口背面垂直,沿切應力方向產生橫向斷裂,表明材料組織脆性較大。
2#樣件的模具失效件斷口處宏觀檢查,斷口存在于模具刀口的中部,斷裂位置大約為刀口總高度的1/2處,整個斷口呈月牙狀(見圖5)。
斷面呈現粗晶狀斷口特征形貌,表明材料組織存在晶粒粗大的過熱特征傾向(見圖6)。
(2)硬度檢測對1#、2#樣件的模具失效件進行硬度檢測,檢測設備采用奧地利Qness-Q150型全自動數顯洛氏硬度計,檢測結果表明,實測表面硬度值符合規定要求(見表1)。
(2)化學成分分析從兩件模具失效件上分別截取樣塊,尺寸為長25mm×寬25mm×厚15mm,進行化學成分檢測,檢測設備為SFECTROMAXX火花直讀發射光譜儀。
檢查結果表明,化學成分符合DC53鋼的標準要求(見表2)。
(3)金相檢測兩件模具失效樣件鑲嵌在一起,上半部位為1#樣件;下半部位為2#樣件。
試樣經預磨及拋光,然后用4%的硝酸酒精溶液進行浸蝕。
目測兩塊試樣的浸蝕面色澤不同,特別是2#樣件浸蝕面的色澤較為明亮,推測2#樣件存在回火不充分的傾向(見圖7)。
1#樣件金相檢測,斷口起始處位于圖示左側刀口根部,開裂部位向右側擴展至整個刀口斷裂。
斷裂的起始部位位于帶狀分布的碳化物處,受刀口根部彎曲應力的作用產生裂紋源,并繼續擴展致使刀口根部整體斷裂(見圖8)。
帶狀碳化物條帶與刀口根部底槽平行,使刀口根部的橫向抗拉強度降到最低值,極易造成橫向裂紋。
同時刀口的根部R角半徑極小,經測量R角半徑為0.15mm,該處的應力集中非常大,造成模具刀口根部造成脆性斷裂。
基體組織為隱針馬氏體+帶狀分布的塊狀碳化物,組織中的二次碳化物已經形成連續網,并存在大塊狀共晶碳化物(見圖9)。
因而降低了材料的強韌性,加大模具開裂傾向,加速裂紋的擴展速率。
2#樣件金相檢測,刀口根部的開裂起始于左側,首先形成一個45°角的切向應力裂紋,隨后裂紋繼續向右側擴展,直至刀口根部整體斷裂。
基體組織中存在大量顆粒狀的黑色組織(見圖10),這種黑色組織形成的原因,是因為鍛件加熱溫度過高,硫化物夾雜顆粒熔融為孔洞而形成晶間熔洞,這種缺陷組織顯著降低材料的強韌性。
同時模具刀口的根部R角半徑非常小,經測量R角半徑為0.20mm,應力集中極大,導致模具刀口部位脆性斷裂(見圖11)。
2#樣件回火組織中的碳化物(見圖12)明顯少于1#樣件(見。
1#樣實測值60.5660.5261.1461.221#樣極差值-0.39-0.43+0.19+0.272#樣實測值60.9861.1661.2860.762#樣極差值+0.03+0.21+0.33-0.19規范值60~63注:標準塊60.8HRC;測得值61.2HRC平均值60.95標準要求偏差值(HRC):合格。
DC53鋼CSiMnSPCrMoV標準值0.90~0.80~0.20~≤0.03≤0.037.00~0.80~0.15~1.051.100.509.002.200.351#樣塊0.9650.9330.3610.0160.0128.2621.6640.2722#樣塊0.9880.9430.3720.0220.0118.3341.7260.255單項評價符合符合符合符合符合符合符合符合。
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