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压铸模具表面强化处理工艺

常规的总体淬火已很难满足压铸模具高的表面*性和基体的强韧性要求。

表面强化处理不仅能****压铸模具表面的*性及其他性能，而且能使基体保持足够的强韧性，同时****熔融金属粘模、浸蚀，这对****压铸模具的综合性能，节约合金元素，大幅度降低成本，充分发挥材料的潜力，铝合金精密压铸件，以及更好地利用新材料，都是十分有效的。

生产实践表明，表面强化处理是****压铸模具质量和延长模具使用寿命的重要措施。压铸模具常采用的表面强化处理工艺有：渗碳、渗氮、氮碳共渗、渗硼、渗铬和渗铝等。

1.渗碳

渗碳是目前机械工业中应用****广泛的一种化学热处理方法。其工艺特点是：将中低高碳的低合金模具钢和中高碳的高合金钢模具在增碳的活性介质(渗碳剂)中，加热到900℃-930℃，使碳原子渗入模具表面层，继之以淬火并低温回火，使模具的表层和心部具有不同的成分、*和性能。

渗碳又分为固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳。近期又发展到可控气氛渗碳、真空渗碳和苯离子渗碳等。

2.渗氮

将氮渗入钢表面的过程称为钢的氮化。氮化能使模具零件获得比渗碳更高的表面硬度、*性能、疲劳性能、红硬性和耐蚀性能。因为氮化温度较低(500-570℃)，氮化后模具零件变形较小。

渗氮方法有固体渗氮、液体渗氮和气体渗氮。目前，正在广泛应用离子渗氮、真空渗氮、电解催渗渗氮和高频渗氮等新技术，缩短了渗氮时间，并可获得高质量的渗氮层。

3.氮碳共渗

氮碳共渗是在含有活性碳、氮原子的介质中同时渗入氮和碳，并以渗氮为主的低温氮碳共渗工艺(530℃-580℃)。氮碳共渗的渗层脆性小，共渗时间比渗氮时间大为缩短。压铸模经氮碳共渗后，可显著****其热疲劳性能。

恶劣的工作条件，要求压铸模具有良好的高温力学性能、耐冷热疲劳性能、耐液态金属冲蚀性能、*y化性能和高的淬透性及*性等，热处理是决定这些性能的主要制造工艺。

压铸模具的热处理，就是通过对钢的*结构进行改变，使模具表面获得很高的硬度及*性，而心部仍具有足够的强度和韧性，同时有效****熔融金属粘模、浸蚀。选用恰当的热处理工艺，可减少废品和显著****模具使用寿命。

铝合金压铸技术的新发展

1、真空压铸技术

真空压铸法是将型腔中的气体抽空或部分抽空，精密压铸，降低型腔中的气压，以利于充型和排除合金熔体中的气体，使合金熔体在压力作用下充填型腔，并在压力下凝固而获得致密的压铸件。

2、充氧压铸技术

压铸件中的气体绝大部分为N2和H2，几乎没有O2，精密压铸模具，主要原因是O2与活性金属发生反应生成了固体氧化物，这为充氧压铸技术提供了理论基础。充氧压铸是在压铸前将氧气充入型腔，取代其中的空气。

3、半固态压铸技术

半固态压铸是在液态金属凝固时进行搅拌，在一定冷却速度下获得约50%甚至更高固相组分的浆料，然后通过压铸使浆料成形的技术。

4、挤压压铸技术

挤压压铸又称“液态金属模压”。其铸件致密性好，力学性能高，精密压铸模具加工，且无浇冒口。

挤压压铸技术具有****好的工艺优势，它不仅能替代传统的压铸、挤压铸造、低压铸造、真空压铸工艺，还能对差压铸造、连铸连锻、半固态流变铸造工艺进行兼容。

5、电磁泵低压铸造技术

电磁泵低压铸造是一种新崛起的低压铸造工艺，同气体式低压铸造技术相比，在加压方式方面与其完全不同。其采用非接触式的电磁力直接作用于液态金属，大大降低了由于压缩空气不纯及分压过高所带来的氧化和吸气等问题，实现了铝液的平稳输送和充型，可****由于紊流造成的二次污染。

另外电磁泵系统完全采用计算机数字元控制，工艺执行非常准确、重复性好，使这种工艺在成品率、力学性能、表面质量和金属利用率等方面都具有明显优势。随着研究的不断深入，这项工艺也愈来愈成熟。

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