鋁合金壓鑄件這種鑄造方法的特點是產(chǎn)品成形精密,生產(chǎn)效率高。
但常規(guī)壓鑄工藝有缺陷,由于高速壓射時模具型腔中的氣體不能被有效排除,留存在鑄件內(nèi)部,形成氣孔缺陷,導(dǎo)致鑄件的力學(xué)性能變差。為了解決這個問題人們采用抽真空的方法,即壓鑄時抽出型腔中的氣體,形成一定的真空或負(fù)壓狀態(tài),從而減少了鑄件內(nèi)部的氣孔缺陷。
長期以來,人們?yōu)榱送貙拤鸿T件的應(yīng)用范圍,提高壓鑄件的力學(xué)性能,研究了一些新的壓鑄方法,如層流充填法(超低速壓鑄法)、充氧壓鑄法以及真空壓鑄法等。
上述方法的主要目的都在于減少金屬液充填過程中的卷氣現(xiàn)象,從而提高鑄件的力學(xué)性能。
由于層流充填法存在生產(chǎn)效率低,充氧壓鑄法存在操作工序復(fù)雜、工藝參數(shù)不易控制等缺點,所以實際生產(chǎn)中這兩種方法應(yīng)用的并不多。而真空壓鑄法則是將型腔中的氣體抽出,金屬液在真空狀態(tài)下充填型腔,因而卷入的氣體少,鑄件的力學(xué)性能得到提高。表面強化處理不僅能提高壓鑄模具表面的耐磨性及其他性能,而且能使基體保持足夠的強韌性,同時防止鋁合金壓鑄件熔融金屬粘模、浸蝕,這對改善壓鑄模具的綜合性能,節(jié)約合金元素,大幅度降低成本,充分發(fā)揮材料的潛力,以及更好地利用新材料,都是十分有效的。
生產(chǎn)實踐表明,表面強化處理是提高壓鑄模具質(zhì)量和延長模具使用壽命的重要措施。壓鑄模具常采用的表面強化處理工藝有:滲碳、滲氮、氮碳共滲、滲硼、滲鉻和滲鋁等。
1.滲碳
滲碳是目前機械工業(yè)中應(yīng)用 廣泛的一種化學(xué)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(zhì)(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。
滲碳又分為固體滲碳、液體滲碳和氣體滲碳。近期又發(fā)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。
滲氮方法有固體滲氮、液體滲氮和氣體滲氮。目前,正在廣泛應(yīng)用離子滲氮、真空滲氮、電解催滲滲氮和高頻滲氮等新技術(shù),縮短了滲氮時間,并可獲得高質(zhì)量的滲氮層。