τεχνικές θερμικής επεξεργασίας για καλούπια χύτευσης υπό πίεση οδηγός

Οι τεχνικές θερμικής επεξεργασίας εφαρμόζονται ευρέως στην κατασκευή καλουπιών χύτευσης υπό πίεση. Μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά τη μικροδομή και την απόδοση των εξαρτημάτων του καλουπιού, να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του καλουπιού, να βελτιώσουν την ποιότητα κατεργασίας και να μειώσουν τη φθορά των εργαλείων.

Τα καλούπια χύτευσης υπό πίεση κατασκευάζονται συνήθως από κράματα χάλυβα εργαλείων. Οι τυπικές ακολουθίες θερμικής επεξεργασίας περιλαμβάνουν σφαιροποίηση, ανακούφιση/σταθεροποίηση τάσεων, απόσβεση (ή απόσβεση και βαφή) και πολλαπλές εργασίες βαφής. Επιλέγοντας τον κατάλληλο συνδυασμό θερμικών επεξεργασιών, μπορεί να επιτευχθεί η απαιτούμενη αντοχή, σκληρότητα και απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες.

Προεπεξεργασία:

1. Σκοπός: να αφαιρεθούν οι υπολειπόμενες τάσεις από τη σφυρηλάτηση ή την ακατέργαστη κατεργασία, να μειωθεί η σκληρότητα για ευκολότερη κοπή και να προετοιμαστεί μια ομοιόμορφη δομή για την επακόλουθη απόσβεση και βαφή.
2. Μέθοδοι και αποτελέσματα: η σφαιροειδής ανόπτηση παράγει μια ομοιόμορφη μικροδομή με λεπτόκοκκα καρβίδια για τη βελτίωση της ανθεκτικότητας. Η απόσβεση και η βαφή (δηλ. απόσβεση ακολουθούμενη από βαφή) συχνά παρέχει ανώτερη ισορροπία αντοχής-ανθεκτικότητας, οπότε για μήτρες που απαιτούν υψηλή ανθεκτικότητα, η βαφή μετά την απόσβεση χρησιμοποιείται συνήθως αντί της σφαιροειδούς ανόπτησης.
3. Σύσταση: εκτελέστε προεπεξεργασία σε σφυρήλατα ή ακατέργαστα τεμάχια και καταγράψτε την παρτίδα της διαδικασίας για να διευκολύνετε την μετέπειτα ιχνηλασιμότητα της ποιότητας.

Επεξεργασία σταθεροποίησης:

1. Σκοπός: να αφαιρεθούν οι εσωτερικές τάσεις που δημιουργούνται κατά τη χονδροκατεργασία και να μειωθεί ο κίνδυνος παραμόρφωσης και ρωγμών κατά τη διάρκεια της απόσβεσης. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για καλούπια με πολύπλοκα σχήματα.
2. Τυπική διαδικασία: θέρμανση στους 650 °C έως 680 °C, διατήρηση για 2 έως 4 ώρες, στη συνέχεια αφαίρεση από τον κλίβανο και ψύξη στον αέρα. Για μήτρες με πολύπλοκη γεωμετρία, ψύξτε στον κλίβανο σε θερμοκρασία κάτω των 400 °C πριν από την ψύξη στον αέρα, για να μειώσετε περαιτέρω τις εσωτερικές τάσεις.
3. Ειδικές περιπτώσεις: οι επιφάνειες που έχουν τροποποιηθεί με EDM (ηλεκτροδιαβρωτική κατεργασία) ενδέχεται να αναπτύξουν ένα επαναδιαμορφωμένο ή κατεστραμμένο στρώμα και είναι επιρρεπείς σε ρωγμές από κοπή με σύρμα. Πρέπει να πραγματοποιηθεί ανόπτηση αποσυμπίεσης σε χαμηλότερη θερμοκρασία για την απομάκρυνση των τοπικών τάσεων.

Προθέρμανση απόσβεσης:

1. Λόγος: τα καλούπια χύτευσης υπό πίεση είναι συχνά κατασκευασμένα από χάλυβες υψηλής κράματος με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα. Η ταχεία άμεση θέρμανση μπορεί να δημιουργήσει μεγάλες διαβαθμίσεις θερμοκρασίας, προκαλώντας ρωγμές ή παραμόρφωση. Επομένως, είναι απαραίτητη η σταδιακή προθέρμανση.
2. Μέθοδοι και θερμοκρασίες προθέρμανσης: η προθέρμανση σε χαμηλότερη θερμοκρασία (400 °C έως 650 °C) μπορεί να πραγματοποιηθεί σε θάλαμο ή φούρνο αέρα. Η προθέρμανση σε υψηλότερη θερμοκρασία πραγματοποιείται καλύτερα σε φούρνο αλατιού για τη βελτίωση της ομοιομορφίας της θερμότητας.
3. Αριθμός προθέρμανσης και απαιτήσεις: τα καλούπια με χαμηλές απαιτήσεις ελέγχου παραμόρφωσης μπορούν να χρησιμοποιούν λιγότερα στάδια προθέρμανσης. Για αυστηρό έλεγχο παραμόρφωσης, πρέπει να χρησιμοποιούνται πολλαπλά στάδια προθέρμανσης για τη μείωση των θερμικών τάσεων διαβάθμισης. Μια κοινή εμπειρική εκτίμηση για το χρόνο προθέρμανσης είναι 1 λεπτό/mm (μόνο για αναφορά. Επαληθεύστε με βάση το υλικό και το πάχος του εξαρτήματος).

Θέρμανση απόσβεσης και διαβροχή:

1. Στόχος: να επιτευχθεί ωστενίτης ομοιόμορφης σύνθεσης και να διαλυθούν επαρκώς τα καρβίδια, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και την αντοχή στην μαλάκυνση.
2. Επιλογή θερμοκρασίας: η θερμοκρασία απόσβεσης πρέπει να επιλέγεται εντός των ορίων που καθορίζονται για το υλικό. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες απόσβεσης ευνοούν τη θερμική σταθερότητα, αλλά μπορούν να προωθήσουν την ανάπτυξη κόκκων και να μειώσουν την αντοχή. Τα καλούπια που απαιτούν υψηλή αντοχή χρησιμοποιούν γενικά σχετικά χαμηλότερες θερμοκρασίες απόσβεσης.
3. Χρόνος διαβροχής: για να εξασφαλιστεί η ομογενοποίηση, η θέρμανση απόσβεσης σε λουτρό αλατιού απαιτεί συνήθως σχετικά μακρά διαβροχή. Μια συνήθης εκτίμηση είναι 0,8 min/mm έως 1,0 min/mm (τιμή αναφοράς, πρέπει να επικυρωθεί).

Ψύξη απόσβεσης:

1. Επιλογή μεθόδου ψύξης: τα καλούπια απλού σχήματος και με χαμηλή ευαισθησία σε παραμόρφωση μπορούν να σβήνονται με λάδι. Τα καλούπια με πολύπλοκα σχήματα ή υψηλές απαιτήσεις αντιπαραμόρφωσης είναι καλύτερα να υποβάλλονται σε σταδιακή (βηματική) σβέση (επιτάχυνση της ψύξης σε στάδια με σταδιακές μεταβάσεις).
2. Εξισορρόπηση πριν από την ανόπτηση: για την αποφυγή ρωγμών και παραμορφώσεων, ανεξάρτητα από τη μέθοδο ψύξης, μην ψύχετε απευθείας σε θερμοκρασία δωματίου. Αντ' αυτού, ψύξτε πρώτα σε 150 °C έως 180 °C για εξισορρόπηση. Ο χρόνος εξισορρόπησης μπορεί να εκτιμηθεί σε 0,6 min/mm (αναφορά) και, στη συνέχεια, προχωρήστε αμέσως στην ανόπτηση.
3. Σημειώσεις: ελέγξτε το προφίλ του ρυθμού ψύξης για να αποφύγετε τη συγκέντρωση θερμικής τάσης στην επιφάνεια/στο κέντρο. Όταν χρησιμοποιείτε σταδιακή ή τοπική απόσβεση, βεβαιωθείτε ότι η παραμόρφωση είναι ελεγχόμενη και προβλέψτε διορθωτικές διαδικασίες.

Επαναφορά:

1. Αναγκαιότητα: η επαρκής ανόπτηση αφαιρεί τις υπολειπόμενες τάσεις από τη σκλήρυνση και ρυθμίζει τη σκληρότητα και την αντοχή. Τα καλούπια χύτευσης υπό πίεση απαιτούν γενικά ενδελεχή ανόπτηση, η οποία συνήθως πραγματοποιείται σε τρεις φάσεις.
2. Η θερμοκρασία της πρώτης ανόπτησης επιλέγεται συνήθως στο εύρος δευτερογενούς σκλήρυνσης του υλικού (για τη σταθεροποίηση της δομής).
3. Η δεύτερη θερμοκρασία ανόπτησης επιλέγεται για την επίτευξη της απαιτούμενης σκληρότητας.
4. Η θερμοκρασία της τρίτης ανόπτησης είναι 10 °C έως 20 °C χαμηλότερη από τη δεύτερη ανόπτηση και χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση των υπολειπόμενων τάσεων και τη βελτίωση της δομής.
5. Ψύξη ανόπτησης: μετά την ανόπτηση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ψύξη με λάδι ή ψύξη με αέρα. Ο χρόνος διατήρησης της ανόπτησης ενός κύκλου δεν πρέπει να είναι μικρότερος από 2 ώρες (καθορίστε τον ακριβή χρόνο με βάση το πάχος του εξαρτήματος και τις απαιτήσεις του υλικού).