近几年来随着工业飞速发展,各种复杂断面电子工业用散热片,电机外壳等型材大量需求。这种复杂断面的模具约占总量的四分之一左右。
复杂断面铝挤压模具真空淬火处理中遇到的问题
1、复杂断面模具在挤压时挤压比很大,流动成型阻力大,模具的某些工作断面承受极大的剪切应力。模具的悬牙,悬桥在挤压中早期出现倒牙,塌桥 (HRC<46>)或断牙,断桥(HRC53)即使硬度在合格范围内挤压寿命也不高,
2、在氮化时或挤压前预热时(温度490℃—520℃)偶尔有跑温现象发生,这时模具硬度下降,不能再使用,必须重淬,但这时模具已配合成型,间隙0.02mm左右,如重淬变形是个难题,如不重淬将造成批量报废,损失较大。
为了解决上面的缺陷,我们采取以下方法
真空油淬与真空低压气淬
1、真空油淬
由于真空炉比盐炉,气体渗碳炉保护加热有以下明显优点:
(1)加热升温有两次等温,升温十分缓慢,热应力很小。
(2)真空加热恒温时温差小,故加热十分均匀,工艺过程由微机控制,所以各炉次的工艺一致性好,并可避免人工操作带来的误差。
(3)冷却时真空淬火油洁净,同时有油揽拌,故冷却比较均匀。
(4)真空加热时可脱去钢中有害气体,表面没有脱碳或渗碳。
所以真空淬火模具硬度十分均匀,通过回火后硬度可严格控制在HRC49—52范围内,模具的各个断面强度均匀而且有所提高,所以模具寿命有明显提高。
2、真空低压气淬
对跑温返淬成型模具,我们采用低压气淬,在冷室中回充氮气约7×10 pa。
通过多炉生产实践证明,采用此工艺,截面厚度≤50mm,注意松散摆放,均可淬硬到技术要求,补救可百分之百成功,变形十分微小。
电加工后表面淬火层再回火处理
模具经电加工后,尤其是电脉冲加工,在金属表层会形成15μ-30μ淬火组织,如图6示:
在复杂断面悬牙两侧存在硬而脆的淬火层,在挤压时在极大剪切应力作用下会形成微细裂纹,逐步扩展而形成掉牙的一个因素,所以我们增加了电加工后530℃-560℃,2小时再回火处理,避免表面氧化;这样就杜绝了早期掉牙现象产生。