压铸模具表面处理新技术

各种新型压铸模具表面处理技术不断涌现，但大体可分为以下三类：

• 1.改进传统热处理工艺技术；
• 2.表面改性技术，包括表面热膨胀处理、表面相变强化、电火花强化技术等；
• 3.镀膜技术，包括化学镀等。

压铸模具是模具中的一大类。 随着世界汽摩配工业的迅猛发展，压铸工业迎来了新的发展时代。 同时，对压铸模具的综合力学性能和寿命也提出了更高的要求。 国际模具协会秘书长罗百辉认为，仅依靠模具新材料的应用，仍难以满足日益提高的性能要求。 压铸模具的表面处理必须应用各种表面处理技术，才能实现压铸模具的高效率。 ，高精度和长寿命的要求。 在各种模具中，压铸模具的工作条件是比较苛刻的。 压铸是在高压和高速下用熔融金属填充模具型腔 压铸. 它在工作过程中反复接触铁水。 因此，要求压铸模具具有较高的热疲劳性、导热性、耐磨性和耐腐蚀性。 、冲击韧性、红硬性、良好的脱模性等，因此对压铸模具的表面处理技术要求比较高。

传统热处理工艺的改进技术

压铸模具的传统热处理工艺是调质，后来发展了表面处理技术。 由于可用作压铸模具的材料多种多样，相同的表面处理技术和工艺应用于不同的材料会产生不同的效果。 Schoff提出了模具基板的基板预处理技术和表面处理技术。 

在传统工艺的基础上，针对不同模具材料提出合适的加工工艺，以提高模具性能，增加模具寿命。 热处理技术改进的另一个发展方向是将传统的热处理技术与先进的表面处理技术相结合，以提高压铸模具的使用寿命。 

例如，化学热处理方法碳氮共渗，NQN结合常规的调质工艺（即碳氮共渗-淬火-碳氮共渗复合强化），不仅获得更高的表面硬度，而且获得有效的硬化层 

深度增加，渗层硬度梯度分布合理，提高回火稳定性和耐腐蚀性能，使压铸模具在获得良好型芯性能的同时，大大提高了表面质量和性能。

表面改性技术

表面热扩散技术

这种类型包括渗碳、渗氮、渗硼、碳氮共渗、硫碳氮共渗等。

渗碳和碳氮共渗

渗碳工艺用于塑料模具的冷加工、热加工和表面强化，可以提高模具的寿命。 例如，3Cr2W8V钢压铸模具先渗碳，1140～1150℃淬火，550℃回火两次。 表面硬度可达HRC56～61，使压铸有色金属及其合金的模具寿命提高1.8～3.0倍。 . 

渗碳时，主要的工艺方法有固体粉末渗碳、气体渗碳、真空渗碳、离子渗碳和在渗碳气氛中加入氮气形成的碳氮共渗。 其中真空渗碳和离子渗碳是近20年来发展起来的技术。 该技术具有渗碳快、渗碳均匀、碳浓度梯度平滑、工件变形小等特点。 将用于模具表面，尤其是精密模具。 在表面处理中发挥着越来越重要的作用。

渗氮及相关低温热膨胀技术

这种类型包括渗氮、离子渗氮、碳氮共渗、氧渗氮、硫渗氮和三元硫碳渗氮、氧、氮和硫。 这些方法加工工艺简单，适应性强，扩散温度低，一般为480～600℃，工件变形小，特别适用于精密模具的表面强化，氮化层硬度高，耐磨性好，抗冲击性好。 - 粘着性能。

3Cr2W8V钢压铸模具，经520～540℃调质、氮化后，使用寿命比非氮化模具长2～3倍。 美国很多用H13钢制造的压铸模具需要氮化，用氮化代替一次回火。 表面硬度高达HRC65～70，而模具型芯硬度低，韧性好，从而获得优良的整体性。

机械性能。 渗氮工艺是压铸模具表面处理常用的工艺。 但是，当渗氮层中出现薄而脆的白色层时，就不能抵抗交变热应力的作用，容易产生微裂纹，降低热疲劳抗力。 因此，在渗氮过程中，必须严格控制工艺，避免脆层的产生。 国外建议采用二次和多次氮化工艺。 反复渗氮的方法可以分解使用中容易产生微裂纹的白色光亮氮化层，增加渗氮层的厚度，同时使模具表面有一层厚厚的残余应力层，使模具的使用寿命延长。模具可以显着改善。 此外，还有盐浴碳氮共渗、盐浴硫磺氮碳共渗等方法。 

这些工艺在国外应用广泛，在中国很少见。 例如，TFI+ABI工艺在盐浴中进行氮碳共渗后，再浸入碱性氧化盐浴中。 工件表面氧化呈黑色，其耐磨性、耐蚀性和耐热性均有所提高。 经此方法处理的铝合金压铸模具寿命提高数百小时。 又如法国开发的oxynit工艺，在有色金属压铸模具上先进行氮碳共渗，再​​进行渗氮处理，具有更多的特性。

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